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新聞網(wǎng)訊 近日，物理科學(xué)學(xué)院龍?jiān)茲山淌谡n題組在國際頂刊Advanced Materials發(fā)表了題為《納米島限域的單原子催化劑-開啟催化活性和穩(wěn)定性的新視野》論文（Adv Mater, 2025, 2503361）。論文第一作者是博士研究生王蓬和碩士研究生史喬福，通訊作者是青島大學(xué)龍?jiān)茲山淌?、鄭杰助理教授和澳大利亞昆士蘭大學(xué)Yusuke Yamauchi教授。博士研究生王蓬現(xiàn)于物理科學(xué)學(xué)院攻讀博士學(xué)位，目前以第一(共一)作者在Adv. Mater.(2篇), Adv. Fiber Mater.,J. Mater. Sci. Technol., Rare Met.,JMCA等高水平期刊發(fā)表論文12篇（其中1篇入選ESI高被引論文），授權(quán)發(fā)明專利2項(xiàng)。

圖為納米島限域的單原子催化劑的優(yōu)點(diǎn)

單原子催化劑，憑借其最大化的原子利用率、可調(diào)的微配位環(huán)境和獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)，已成為能源轉(zhuǎn)化與存儲領(lǐng)域的矚目焦點(diǎn)。然而，這類催化劑在實(shí)際應(yīng)用中常面臨兩大挑戰(zhàn)：一是過大的表面自由能易導(dǎo)致原子團(tuán)聚，二是過強(qiáng)的金屬-載體化學(xué)鍵則可能引發(fā)活性位點(diǎn)鈍化。為解決這些問題，具有空間限域的單原子納米島（SANIs）催化劑應(yīng)運(yùn)而生，其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在電催化領(lǐng)域展現(xiàn)出了卓越的高活性和穩(wěn)定性。對此，論文綜述了近年來SANIs催化劑在電催化領(lǐng)域的研究進(jìn)展，深入剖析了SANIs在提升催化活性、增強(qiáng)穩(wěn)定性、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和提高選擇性方面的顯著優(yōu)勢。從材料選擇、多界面相互作用以及配位結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵角度出發(fā)，系統(tǒng)總結(jié)了SANIs電催化劑的設(shè)計(jì)原則與策略。論文還詳細(xì)討論了SANIs催化劑當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)，包括制備工藝復(fù)雜性、活性位點(diǎn)調(diào)控難度以及長期穩(wěn)定性評估等，并展望了未來的研究方向。該研究旨在通過持續(xù)探索與創(chuàng)新，推動SANIs催化劑在多相催化領(lǐng)域的發(fā)展，加速其工業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程，為能源轉(zhuǎn)化與存儲技術(shù)的革新貢獻(xiàn)力量。