海南大學(xué)南海海洋資源利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授田新龍帶領(lǐng)的海洋清潔能源創(chuàng)新團(tuán)隊，從活字印刷術(shù)中獲得靈感，采用簡便、高效的“點(diǎn)對點(diǎn)”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(guān)研究成果近日發(fā)表于《自然—通訊》。

單原子催化劑由于獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)、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(yīng)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(shí)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(tuán)隊的靈感來源于活字印刷術(shù)。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(shí)現(xiàn)了簡便、高效的“點(diǎn)對點(diǎn)”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(shù)、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(guān)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(tuán)隊