科学网—AMR Account｜清华大学陈晨教授与彭卿教授团队:精准到原子尺度：光催化剂设计与应用的最新进展-材料研究述评（英文）的博文
精选
已有 235 次阅读
2025-11-20 11:27
| 个人分类: AMR Account | 系统分类: 论文交流
近日，清华大学陈晨教授与彭卿教授合作发表 AMR 述评文章“Design, Synthesis, and Applications of Atomically Precise Photocatalysts”，展示并讨论了课题组近期在单原子催化领域和光催化领域的进展，并展望了其未来的发展空间。
关键词： 单原子催化剂；光催化；有机合成；二氧化碳转化
“催化，以微观之变，驱动宏观之能。”
文章内容简介
光催化是一种绿色、高效的催化反应，但其大规模应用受到有限的催化位点和光生载流子容易复合等因素的限制。目前，光催化的机理已经基本阐明，科学家们开始从调控催化剂带隙、避免光生载流子复合的角度进行重点研究。同时，在单原子催化剂的研究中，金属原子与载体之间的相互作用以及新活性位点的引入可以有效调控光催化剂的带隙，减少光生载流子的复合。我们课题组注意到了单原子催化剂独特的空间几何特征和电子特征可以提高光催化剂原有催化位点的本征活性，开发了一系列单原子催化剂的合成方法并寻求应用，也从单原子催化剂结构的设计策略和光催化原理的一致性入手，发展了单原子催化剂的合成策略，最终将单原子催化剂应用在了光催化中。本文展示并讨论了课题组近期在单原子催化领域和光催化领域的进展，并展望了其未来的发展空间。
您对这个领域有何发展愿景？
作者团队：
单原子催化剂在提升原子利用率和催化活性方面展现出独特优势，但其稳定性问题仍限制了广泛应用。我们期望通过发展新型配位环境调控与载体设计策略，实现单原子位点的长期稳定，从而推动单原子催化剂在学术与工业领域的全面落地。
请 和大家分享一下这个领域可能 会出现的研究机会！
作者团队：
单原子催化剂除了载体以外，引入新的单原子活性中心可能有独特的反应性，不仅可以和原载体相互促进，甚至可能发展出新的反应途径，在理论及工业化产出带来新的突破。因此，不同载体和不同单原子位点的相互作用和协同作用或许是一个不错的机会；值得关注的是，着眼于精细化工中有机化合物的合成或许是还未经广泛探索和开发的一个不错的应用途径。
您对该领域的人才培养有何种倡议？
作者团队：
整体建议分成两个层面，在思维层面: 应鼓励研究者多思考、勤于探索，建立对不同材料催化原理与反应机理的系统认识。只有深入理解催化本质，才能从设计与开发的角度提出创新性思路，实现厚积薄发。在实验层面: 应广泛尝试不同材料体系，通过反复实验积累经验。合成能力直接影响催化剂的结构与活性，而多组分或复合催化剂的构筑更依赖扎实的实验功底。
作者团队简介
陈晨 ，清华大学化学系教授 。2006年毕业于北京理工大学化学系，获学士学位。2011年获得清华大学化学系博士学位，并在劳伦斯伯克利国家实验室从事博士后工作后，2015年加入清华大学化学系担任副教授，并于2021年晋升为终身教授。主要研究方向为纳米材料催化和可持续能源，列入Clarivate 2021-2023年度「高被引科学家」名单。
彭卿，清华大学化学系教授。 在北京大学化学与分子工程学院于1992年和1996年分别获学士学位和硕士学位。2003年毕业于清华大学化学系，获博士学位。2013年起于清华大学化学系担任教授。主要研究方向为无机半导体的受控合成方法、性能探索和未来应用。
薛州宏 ，成功大学博士后研究员 。2019年毕业于华侨大学材料科学与工程学院，获学士学位。2022年于清华大学核能与新能源技术研究院（INET）获化学工程硕士学位，2025年于清华大学化学系获博士学位，导师为陈晨教授。随后在成功大学担任博士后研究员。他的研究方向为COFs/MOFs的设计并用于光催化和电催化。
程立言 ，清华大学化学系博士研究生 。于2024年在北京化工大学获得化学学士学位，同年进入清华大学化学系直接攻读博士研究生，导师为彭卿教授。他的研究方向为纳米材料和单原子催化剂的设计和功能。
李伯洋，清华大学化学系博士研究生 。于2025年在清华大学获得化学学士学位，同年进入清华大学化学系直接攻读博士研究生，导师为彭卿教授。他的研究方向为纳米催化剂的合理设计及其在光催化反应中的应用。
扫码阅读学陈晨教授与彭卿教授合作的精彩Account文章：
Design, Synthesis, and Applications of Atomically Precise Photocatalysts
Liyan Cheng, Boyang Li, Chou-Hung Hsueh*, Qing Peng*, and Chen Chen*
原文链接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/accountsmr.5c00222
投稿指南 目前 Accounts of Materials Research 的投稿主要基于编辑团队的邀请。如您有意投稿，请先按照Author Guidelines的要求准备并投递proposal， 编辑团队会对您的proposal进行评审。如果proposal被接受，我们将向您发送投稿邀请。扫码阅读作者指南，下载proposal form：
转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自材料研究述评（英文）科学网博客。 链接地址： https://blog.sciencenet.cn/blog-3529677-1511006.html
上一篇： AMR Account｜厦门大学谢素原院士团队：弯曲纳米碳富勒烯主体：设计、组装与功能