在许多重要的化学和生物反应中，单原子催化剂往往表现出与其本体催化剂相比意想不到的催化活性，并被认为是天然酶的潜在替代品。

有鉴于此，中国科学技术大学吴宇恩教授和南京师范大学李亚飞等人，报道了一种仿生复合物，卵黄壳Pd₁@Fe₁，具有两个兼容的单原子系统，该系统在N掺杂的碳壳中原子分散Fe₁位点，在金属有机框架衍生的蛋黄核结构中有Pd₁位点，

本文要点

1）以金属氧化框架形成Pd₁位点为核，以原子级的Fe₁分散在氮掺杂碳为壳，构建了Pd1@Fe1核壳结构相容单原子系统复合材料。

2）通过化学调控，能够将Pd₁和Fe₁的单原子位点的空间分布精确控制，得到有序的分布，从而在不同的反应过程中分别激活氧分子和氢分子。合成后的蛋黄壳Pd₁@Fe₁直接利用电催化全水分解过程中现场产生的O₂和H₂源，可以同时催化硝基芳基氢化和烯烃环氧化反应，并导致氨基醇的级联合成。

3）苯乙烯和硝基苯分别在Fe₁-CxN₄-x位点和Pt₁-CyN₄-y位点连续的选择性反应，得到的氧化苯乙烯和苯胺在孔隙中自发反应，从而生成1-苯基-2-（苯氨基）乙醇，具有99%的高转化率和85%的高选择性。

总之，该工作提供了一种通用的策略，可以将不同的单个金属位点整合到一个系统中，从而能够连续地合成复杂的化合物，以应对各种挑战性的反应。

参考文献：

Zhao, Y., Zhou, H., Zhu, X. et al. Simultaneous oxidative and reductive reactions in one system by atomic design. Nat Catal (2021).

DOI: 10.1038/s41929-020-00563-0

https://doi.org/10.1038/s41929-020-00563-0