海南大學南海海洋資源利用國家重點實驗室教授田新龍帶領的海洋清潔能源創(chuàng)新團隊，從活字印刷術中獲得靈感，采用簡便、高效的“點對點”印刷策略優(yōu)化單原子催化劑，突破多元活性中心單原子催化劑研究瓶頸。相關研究成果近日發(fā)表于《自然—通訊》。

單原子催化劑由于獨特的電子結構、均一的活性中心和接近100%的原子利用率，展示出了優(yōu)異的催化活性和巨大的應用前景。此外，多元活性中心單原子往往能提供更多種類的活性中心，且相鄰原子間的協(xié)同作用也有益于提高其電催化活性。

然而，目前單原子催化劑研究一般僅限于一元至二元單原子催化劑。多元活性中心單原子催化劑的研究報道很少，主要是難以將不同種類的金屬原子穩(wěn)定地錨定在單一載體上。因此，迫切需要開發(fā)一種通用且高效的方法，以實現(xiàn)具有多元活性中心的單原子可控合成。

據(jù)田新龍介紹，團隊的靈感來源于活字印刷術。他們首先精確合成11種單原子個體作為“活字”模板，將多孔碳載體作為“紙張”，在高溫焙燒條件下，實現(xiàn)了簡便、高效的“點對點”印刷，并成功合成了從五元到十一元的單原子催化劑。所制備的五元高熵單原子催化劑展現(xiàn)出了優(yōu)異的催化活性、耐久性和器件性能。

該成果對于開發(fā)高效氫能轉(zhuǎn)換技術、推動燃料電池大規(guī)模商業(yè)化和氫能產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。(記者溫才妃 通訊員王一欽)

關鍵詞： 推動燃料電池大規(guī)模商業(yè)化 突破多元活性中心單原子催化劑研究瓶頸 單原子催化劑 海洋清潔能源創(chuàng)新團隊