近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所航天催化與新材料研究室研究員黃延強(qiáng)和院士張濤團(tuán)隊受邀在Accounts of Chemical Research上發(fā)表了題為“Single-Atom Catalysis toward Efficient CO2Conversion to CO and Formate Products”的專論文章，總結(jié)了研究團(tuán)隊將單原子催化劑用于二氧化碳催化轉(zhuǎn)化研究方面的工作進(jìn)展，該工作被期刊選為當(dāng)期的Supplementary Cover。
大連化物所在Accounts of Chemical Research上發(fā)表單原子催化劑用于二氧化碳轉(zhuǎn)化的專論文章
“單原子催化”的概念由張濤、清華大學(xué)教授李雋及美國亞利桑那州立大學(xué)教授劉景月于2011年共同提出（Nature Chemistry）。近年來，“單原子催化”的概念得到了迅速發(fā)展，圍繞這一概念國內(nèi)外眾多課題組在電催化、光催化和傳統(tǒng)多相催化等領(lǐng)域取得突出研究進(jìn)展。該專論文章將焦點集中在單原子高效催化轉(zhuǎn)化二氧化碳工作上。
該團(tuán)隊長期致力于二氧化碳的熱、電催化轉(zhuǎn)化研究，借助金屬與載體間的晶格匹配、載體配位基團(tuán)功能化、助劑及活性中心電子態(tài)調(diào)控等作用實現(xiàn)對二氧化碳轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的可控調(diào)節(jié)。單原子催化劑結(jié)構(gòu)的特殊性為二氧化碳的活化和定向轉(zhuǎn)化研究提供了一種理想模型。該團(tuán)隊利用IrO2與金紅石型TiO2晶型相同、晶格匹配高的特性，制備出具有高熱穩(wěn)定性的Ir1/TiO2單原子催化劑，并實現(xiàn)CO2高選擇性轉(zhuǎn)化制CO（ACS Catalysis，2017）；與新加坡南洋理工大學(xué)合作，開發(fā)出一種氮摻雜石墨烯錨定的Ni單原子催化劑，利用Ni單原子最外層3d未成對電子易于離域化的特點，形成帶負(fù)電的Ni-CO2 -結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了高效電化學(xué)還原CO2制CO（Nature Energy，2018）；模擬均相催化劑對CO2分子的低溫高效轉(zhuǎn)化機(jī)制，研制出含吡啶-酰胺基團(tuán)的多孔有機(jī)聚合物載體負(fù)載的單原子Ir催化劑，成功實現(xiàn)CO2的“準(zhǔn)均相”活化與催化應(yīng)用（Nature Communications，2017；Chem，2019）。這些研究成果為高效CO2還原催化劑的設(shè)計提供了新思路。
相關(guān)研究工作得到了國家重點研發(fā)計劃和中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項等項目的資助。這也是獻(xiàn)禮大連化物所七十周年所慶文章之一。
