开发新型二维结构单原子层状材料具有较大挑战，目前清华大学王训等报道了一种合成单原子层卟啉材料的合成，实现了合成2.8 Å厚的单层卟啉材料，该材料通过水热方法进行合成，能得到纳米~毫米级别大小的单原子层材料，该单层卟啉中含有结构确定的M-N4位点（M=Cu, Au），并且在电催化CO₂还原中有反应活性，Au-N4位点卟啉催化剂在-0.8 V中展现出HCOO^-和CO的反应选择性分别为40.9 %和34.4 %；Cu-N4位点催化剂在-0.7 V中展现出HCOO^-和CO的反应选择性分别为80.9 %和11.5 %。此外，作者在催化反应过程中发现了催化剂的重构现象。作者认为这种金属中心对催化反应的选择性和类石墨烯的结构，实现了更广泛的应用前景。

本文要点

（1）

作者考察了单层结构的金属中心-卟啉复合结构催化剂和非单层结构类似催化剂，发现单原子层结构催化剂通过改善传质过程、提高催化剂位点暴露，实现了较大的CO₂还原电流密度。孔道结构分析显示，单层金属-卟啉材料具有1 nm微孔和2.1 nm介孔结构。

（2）

不同电压中的HCOO^-法拉第效率显示Cu-N4和Au-N4催化剂都在-0.7 V有最好的结果（分别为80.9 %和50.07 %），CO法拉第效率显示Au-N4在-0.8 V有最好的结果（34.4 %）。

参考文献

Deren Yang, Shouwei Zuo, Haozhou Yang, Yue Zhou, Xun Wang*

Freestanding millimeter‐scale porphyrin‐based monoatomic layers with 0.28 nm thickness for CO₂ electrocatalysis，Angew. Chem. Int. Ed. 2020

DOI：10.1002/anie.202006899

https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202006899