第52卷第8期2023年8月Vol.52No.8Aug.2023化工技术与开发Technology&DevelopmentofChemicalIndustry单原子催化剂的制备方法章毓坚，陈海伦（温州大学化学与材料工程学院，浙江温州325000）摘要：日益严重的全球能源短缺和环境污染问题受到国际社会的高度关注，绿色和清洁能源的转换技术，成为人类对可持续、可再生的环保能源（包括风能和太阳能）的必然要求。电催化剂对新一代能源系统如燃料电池、金属-空气电池和金属-离子电池等的大规模应用至关重要。随着研究的不断深入，目前最热门且高效的电催化剂当属单原子催化剂。但传统非均相催化剂中贵金属的稀缺性，提高了生产成本，为此探索使用高效耐用的非贵金属催化剂引起了研究者的广泛关注。本文综述了近年来单原子催化剂的制备方法及研究的相关进展。关键词：单原子催化剂；碳基材料；非贵金属催化剂中图分类号：O643.36文献标识码：A文章编号：1671-9905(2023)08-0056-04收稿日期：2023-03-06近年来，精确制备单原子催化剂的方法正在增多，为此，本文简要介绍了当下最流行的合成策略，同时论述了它们的相关变体以及存在的局限性。目前，合成策略大致有自下而上和自上而下2种合成路线。自下而上的合成路线会选择单核金属复合物作为起始前体，因此研究的关键点，是在去除单核金属复合物配体的后处理过程中，实现这些单核金属复合物的原子分散，形成稳定的单金属原子，防止发生迁移和聚集。相反，自上向下的合成路线是以金属纳米颗粒或大块金属作为起始前体来合成单分散的SAC[1]。近年来，受到SAC制备的局限，包括稳定且大量原子的挑战，以及与活性位点相关的稳定性较差等，人们不断研究设计创新的SAC合成策略，多样化的合成策略为配位调控和催化活性的提升带来了更多机会。热解是一种广泛用于原子分散材料合成的方法，主要是在气体环境中（如NH3和Ar）进行高温热解，目前大多数的单金属位点碳基电催化剂都是采用这种工艺合成的。原子分散的催化剂可以来自不同的前体，包括聚合物、金属有机骨架材料（MOF）、金属配合物等，方法具有易操作、成分便宜等优点[2-3]，但高金属负载纳米团簇和纳米颗粒的开发仍然是一个巨大的挑战。例如N掺杂多级多孔碳（SA-Fe/NHPC）上负载的原子Fe，是通过分解血红素吸附的N掺杂多孔碳（Hemin/NHPC）获得的[4]。使用MOF的前体也能制备许多原子分散的催化剂，Li[5]的团队将单个Co原子嵌入到MOF中（CoSAs/N-C），CoSAs/N-C在ORR中表现出优异的性能。除了协同热解外，氢氧...
