燃料电池能将储存在化学键中的化学能转换为电能，并且燃料电池的能量转换效率较高。甲酸燃料电池中有较大的优势，因为甲酸为液体燃料，并且和其他种类的燃料电池相比，甲酸电池的理论电压高200~300 mV。催化剂中Pt和Pd等在甲酸电池中有最好的效果。Xiong Yu等最近在Nature Technology上对Rh单原子催化剂在甲酸电池中的应用情况进行了研究（Single-atom Rh/N-doped carbon electrocatalyst for formic acid oxidation, DOI: 10.1038/s41565-020-0665-x），斯坦福大学的Matteo Cargnello对其进行了总结报道。

         通过在N掺杂的碳基底上进行修饰Rh、Pt、Pd单原子，发现Rh单原子结构的催化剂甲酸反应明显高于其他种类的催化剂。得到了活性非常高的单原子燃料电池催化剂。单原子Rh材料展现了三重优势：原子经济性、防止中毒能力、提高的结构稳定性。

本文要点：

（1）通过热解法合成单原子分散催化剂。将乙酰丙酮铑负载到ZIF-8上，随后在900 ℃惰性气氛中进行热解反应，生成了单原子负载的多孔的N掺杂碳材料。类似条件下合成了单原子的Pt，Pd负载的材料。

（2）通过相关表征发现，Rh单原子结构展现了非常高的抗CO中毒能力。通过理论和相关实验结果，作者发现这种单原子材料中通过甲酸的直接氧化反应进行，而避免了间接催化反应中生成CO*中间体的步骤，这是抑制中毒和高反应速率的重要原因。

参考文献

Dohyung Kim; Matteo Cargnello*

Formic acid oxidation boosted by Rh single atoms

Nat. Nanotechnol. 2020. 

DOI: 10.1038/s41565-020-0659-8

https://www.nature.com/articles/s41565-020-0659-8