单原子催化剂（SACs）已成功用于各种电化学反应。但是，针对不同的单个金属原子的合成方法具有特定性。开发适用于多种单原子金属的通用合成方法极具挑战性。

有鉴于此，深圳大学王雷教授，澳大利亚伍伦贡大学Yunxiao Wang，侴术雷教授报道了一种通用策略，可以在碳基质上合成各种金属单原子，包括钒（V₁），锰（Mn₁），铁（Fe₁），钴（Co₁），镍（Ni₁），铜（Cu₁），锗（Ge₁），钼（Mo₁），钌（Ru₁），铑（Rh₁），钯（Pd₁），银（Ag₁），铟（In₁），锡（Sn₁），钨（W₁），铱（Ir₁），铂（Pt₁），铅（Pb₁）和铋（Bi₁）。

文章要点

1）研究人员采用对甲苯磺酸钠（P-TSNA）对聚吡咯（PPy）纤维进行侧链改性。钠离子从P-TSNA中脱落后，由于电荷补偿作用，改性后的PPy聚合物会在侧链上自吸金属阳离子。由于交错的侧链，被吸收的金属离子之间具有合适的间距，因此防止了它们在碳化过程中聚集。因此，基于各种金属阳离子的自掺杂，研究人员成功在氮掺杂碳骨架上获得了多种单原子金属。

2）在新型常温钠硫电池（RT-Na-S）中，各种SACs能够电催化典型的HER和转化反应，体现了其广泛的应用前景。研究发现，电化学反应性能的增强源于不同的单个活性原子在局域结构上调节其电子构型的能力。值得注意的是，在密度泛函理论计算的辅助下，通过原位同步X射线衍射和原位透射电子显微镜系统地揭示了不同SACs的电催化行为，为SACs的通用合成和在能量转换和储存方面的广泛应用提供了策略库。

Wei-Hong Lai, et al, General synthesis of single-atom catalysts for hydrogen evolution reactions and room-temperature Na-S batteries,  Angew. Chem. Int. Ed., 2020

DOI：10.1002/anie.202009400

https://doi.org/10.1002/anie.202009400