催化剂

同时Fe、Co和Ni元素组成的硼化物纳米晶，为两种催化反应提供了不同的高效活性位点，赋予了催化剂较好的双效催化活性。

针对生物质氧化催化剂中单一活性位点难以协同驱动多步串联反应的关键问题，天津科技大学司传领/王冠华&天津大学王立刚&浙工大林丽利等提出了一种配体剥离主导的金属单原子/团簇催化剂设计策略。

主要从事低温高效CO₂加氢、重整制氢、原位取氢-高选择性加氢制备高值化学品的多相催化剂设计、催化机理和构效关系研究。

低温高效CO₂加氢、重整制氢、原位取氢-高选择性加氢制备高值化学品的多相催化剂设计、催化机理和构效关系研究。

此外，利用机器学习和自动化技术促进催化剂设计、工艺优化和系统控制方面的智能决策是一项重大进步。

该工作不仅为高性能单原子催化剂的设计提供了新范式，也为其他能源转化反应(如CO₂还原、氮还原)中的位点间距效应研究提供了理论依据。

这一发现确立了相邻位点间距作为单原子催化剂活性描述符的新范式，为高效电催化剂的设计提供了全新思路。

针对上述问题，南京大学、华东师范大学等机构的研究团队提出并验证了一种基于欠电位沉积-置换策略的单原子铂催化剂设计方法。

该工作不仅揭示主族金属调控过渡金属自旋态的新机制，更为低成本、高性能非贵金属电催化剂的设计提供全新思路，有力推动燃料电池、金属-空气电池等清洁能源转换技术的规模化应用。

双原子位点催化剂的表征技术。

本研究开发了一种创新的“配体定向剥离”策略，利用木质素衍生的氮掺杂碳基质，通过精确调控木质素-钴前驱体的热解路径，成功实现了催化剂活性位点从孤立的Co-N₄单原子位点到多尺度钴原子/团簇协同位点的可控构筑。

然而，该反应涉及多步串联氧化过程(羟甲基与醛基的分步转化)对催化剂活性位点的协同与选择性提出了较高要求。

然而，催化剂的性能仍是决定连续流系统整体效率的关键，其中多孔材料因其高比表面积、可调的孔道结构及丰富的功能化位点，成为构筑高效连续流催化体系的核心要素。

当在模拟污水中运行的阴离子交换膜电解槽中当催化剂同时作为阳极和阴极时，在约1.96V下维持200mAcm⁻2的电流密度超过100h。

木质素基Co催化剂的合成与表征。

FeMg-N-C催化剂的合成与结构表征。

图文导读I双原子邻近设计：从结构解析到协同机制如图1所示，系统展示了FeMg-N-C催化剂的合成示意图与原子级结构表征结果。

如图1所示，系统展示了FeMg-N-C催化剂的合成示意图与原子级结构表征结果。

同时，它们的模块化组成特性有利于催化剂功能的精确设计。

NiFe-LDH/Ce(OH)CO₃催化剂的设计、可控合成与结构表征。

如图1所示，通过电沉积结合水热法合成了NiFe-LDH/Ce(OH)CO₃异质结构催化剂，XRD分析确认了NiFe-LDH与Ce(OH)CO₃两相的共存及各自特征晶面；

本研究提出了一种通过促进电子转移提升Ni、Fe位点路易斯酸性的策略，实现了对OH⁻的选择性吸附，并成功制备了NiFe-LDH/Ce(OH)CO₃异质结构催化剂，在碱性海水电氧化过程中实现了抗氯腐蚀稳定性与催化活性的协同优化。

II电子结构揭示：从键合特征到电子重构如图2所示，全面解析FeMg-N-C催化剂的配位环境与电子结构特征。

如图2所示，全面解析FeMg-N-C催化剂的配位环境与电子结构特征。

如图4所示，展示了FeMg-N-C催化剂在酸性介质中的ORR性能及燃料电池实际化表现。

得益于这一自旋调控机制，FeMg-N-C催化剂在碱性和酸性介质中均表现出超越商用Pt/C的氧还原性能，并在锌-空气电池和质子交换膜燃料电池中实现出高功率密度和长循环稳定性，为高性能非贵金属催化剂的理性设计提供了自旋调控新思路。

当前ADASCs仍面临精准可控制备、酸性工况稳定性、动态机制解析等挑战，未来需围绕高均一性合成、原位动态表征、高稳定界面工程、AI辅助设计协同发力，推动高效、稳定、低成本非对称双原子催化剂在燃料电池、金属-空气电池、电解水等领域的规模化应用，为全球能源转型与碳中和目标实现提供关键技术支撑。

图1直观呈现单原子、对称双原子、非对称双原子催化剂的演化脉络与核心差异。

对称双原子催化剂(SDASCs)虽有协同效应，但电子环境均一，仍无法同时优化多种中间体吸附。

建立非对称双原子催化剂(ADASCs)多维性能调控机制：系统建立非对称双原子位点催化剂(ADASCs)结构-电子-自旋-轨道-电荷全维度性能优化框架，阐明异核协同、桥连配体锚定、d带中心调控、自旋耦合等核心机制，为理解非对称催化行为提供理论基础。

此外，利用机器学习和自动化技术促进催化剂设计、工艺优化和系统控制方面的智能决策是一项重大进步。

本研究通过一步法合成了Fe/Mg共掺杂的ZIF-8前驱体，经高温热解后获得FeMg-N-C双原子催化剂，材料保持均匀的菱形十二面体形貌，Fe、Mg、N、C四种元素在碳基底上呈均匀分布状态，球差校正HAADF-STEM图像清晰呈现异核双原子亮点，结合EELS能谱直接验证了Fe-Mg双原子位点的成功构建，Fe-Mg间距约为2.56Å，同时Fe与Mg在原子尺度上与氮原子配位，形成了明确的双原子催化中心，为后续电子结构与自旋态调控奠定结构基础。