高效的催化剂对于石油化工行业中烃类的转化至关重要，然而这些催化剂往往含有不明确的活性金属位点，所以阻碍了对其性能的进一步改进。表面有机金属化学(SOMC)将单个金属原子连接到表面结构上，使用有机金属化合物制备出标准意义上的多相催化剂，金属原子连接的不再是配体而是刚性表面，从而产生出完全不同的反应性质，和传统均相催化相比，SOMC有很大不同，也具有明显优势，许多在均相催化（甚至多相催化）中不能发生的反应，都可以通过SOMC实现，它带来了许多新催化反应的发现（如Ziegler-Natta解聚、烷烃复分解、甲烷非氧化偶联等），并且提高了多种已知反应（如烯烃复分解与环氧化、亚胺复分解）的反应活性、选择性和稳定性。SOMC使设计具有特定金属位点的催化剂成为可能，通常被称为单位点催化剂。近日，瑞士苏黎世联邦理工大学Christophe Copéret教授讨论了SOMC是如何通过提供大量低配位和高活性的表面位点开辟了催化合成燃料和能源载体的路线，而这是通过传统方法无法做到的，并且SOMC导致了烷烃同质化过程的发现。虽然目前SOMC仍有一些挑战，特别是在催化剂活性和寿命的提高，以及活性/表面位点结构的进一步控制和表征方面，但是SOMC对于提高对相关工业体系中催化反应的分子水平的理解是十分有效的。而且，单位点催化剂也可以用于在复杂的体系中提供分子水平的精确化研究平台，例如在掺杂剂和载体效应普遍存在，但人们对其了解甚少的载体纳米颗粒领域。

Copéret, C. Fuels and energy carriers from single-site catalysts prepared via surface organometallic chemistry. Nat Energy (2019)

DOI:10.1038/s41560-019-0491-2

https://doi.org/10.1038/s41560-019-0491-2