在寻求新一代催化剂时，具有原子分散在基质上的高活性位点的单原子催化剂（SACs）在最大原子效率，丰富的化学结构以及对多种重要反应的出色催化性能方面显示出独特的优势。特别是，M–N–C SACs（其中M是过渡金属原子）显示出了对氧还原反应（ORR）的最佳电催化活性，并且最近引起了广泛关注。尽管在各种M–N–C SACs的研究方面进行了大量的努力，但仍未强调关于调节M–N–C活性位点的固有电催化活性机理。

有鉴于此，清华大学张强教授系统地总结了调节M–N–C SACs的ORR固有电催化活性的策略。

文章要点

1）作者详细概述了四个方面，分别涉及中心金属原子，配位原子，环境原子和客体基团的调节。总结了促进M–N–C SACs固有的电催化ORR活性的调控策略。

2）作者总结了理论计算和实验研究成果以揭示M–N–C活性位的构型与内在ORR电催化活性之间的结构-功能关系。此外，讨论了在实际ORR应用中采用M–N–C SACs的一些研究工作。

3）作者提出了开发用于电催化ORR和其他类似反应的高级M–NC SAC的未来方向包括：（1）准确构建和表征实际活性位点是揭示结构与作用关系并基于反应机理提出调控策略的前提；（2）新的调节活性测策略；（3）将策略与机理的研究扩展到M–N–C SACs以外的其他类型SACs；（4）在实际应用中，SAC的高固有活性很重要，同时也需要研究其稳定性，生产成本和毒性等。

Chang-Xin Zhao, Intrinsic Electrocatalytic Activity Regulation of M–N–C Single-Atom Catalysts for Oxygen Reduction Reaction, Angew. Chem. Int. Ed., 2020

DOI：10.1002/anie.202003917

https://doi.org/10.1002/anie.202003917