有鉴于此，大连化物所张涛院士、乔波涛等人，综述了氧化物负载单原子催化剂的合成方法、表征以及在热催化中的反应机理，例如水煤气变换反应，选择性氧化/氢化和偶联反应。要点1. 着重介绍了氧化铁、氧化铈、二氧化钛、氧化铝等典型氧化物材料在锚定金属原子和参与催化反应中的独特作用。总结了金属原子与氧化物载体之间的相互作用，以说明如何稳定金属原子中心，并合理调整单个原子的几何结构和电子态。此外，基于对金属-氧化物相互作用的最新认识，提出了制备性能更好的单原子催化剂的几个方向。
要点2. 对于大多数热催化过程，通常在数百摄氏度下进行，SACs的高温稳定性是极其重要的。通常，可以在热处理期间保持氧化物载体的化学组成。但是，如果单个金属原子仅通过静电吸引固定在表面缺陷上，则向NP聚集是不可避免的。幸运的是，许多关于可还原氧化物和高熵金属氧化物负载SAC的报道已经证实，金属原子和支撑SAC的氧原子之间的共价键足以减缓这一过程。在这方面，增强金属与氧化物的相互作用对于活性金属原子的固有稳定性至关重要。迄今为止，已经识别和/或利用各种MSI来改善SAC的稳定性。然而，彻底理解和完全利用这些MSI还远未实现。此外，强烈的相互作用往往会导致过于牢固的结合，从而导致活性下降。因此，如何解决这一矛盾或如何更好地平衡这两个方面仍然是一个值得关注和进一步研究的问题。要点3. 除了传统的多相催化应用，SACs在均相催化转化有机化合物的功能化中的潜在作用已经被开发。尽管使用负载型单原子金属或可溶性金属有机配合物作为催化剂时，详细的机理不同，但它们具有相似的基本步骤，例如氧化加成和还原消除。在某些反应中，已证明SAC结合了均相催化剂（金属利用率100％，高选择性）和非均相催化剂（与载体的相互作用强，热稳定性好且易于分离）的优点。另外，考虑到许多SAC即使在升高的温度下在氧化气氛中也具有良好的稳定性，因此SAC实际上可用于高温氧化反应。Rui Lang et al. Single-Atom Catalysts Based on the Metal–Oxide Interaction. Chem. Rev., 2020.
DOI: 10.1021/acs.chemrev.0c00797https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.0c00797
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