作为纳米晶体催化剂和单原子催化剂之间的桥梁，由于量子效应和合成困难，乍一看single‐unit‐cell催化剂似乎不可用于催化。

有鉴于此，清华大学王训教授等人，通过LaMer途径合成了24 nm Cu₉S₅纳米线。

本文要点

1）首先通过在硫化铜的成核阶段引入多金属氧酸盐（POM）簇来合成具有single‐unit‐cell结构的亚1 nm Cu₉S₅纳米线。类似于聚合物领域中的A–B–A–B型嵌段共聚（“A”和“B”分别代表Cu₉S₅晶胞和POM团簇）。

2）多种表征表明，Cu₉S₅以single‐unit‐cell结构存在。因此，每个单位单元都可以作为一个孤立的活性位点。

3）single‐unit‐cell结构在CO₂电还原过程中表现出较高的甲酸电催化活性和法拉第效率（FE）（在-0.8 V（vs RHE）时为82.0％），而纳米晶体结构以较低的FEs生成HCOO−、甲醇和乙醇。由于表面原子接近100％的暴露以及可能的协同作用，single‐unit‐cell材料将表现出更多新颖的化学和物理现象，这可能在催化，光学或能量转换领域等方面具有巨大优势。

总之，该工作表明single‐unit‐cell催化剂通过有限的尺寸效应显示出精确催化的巨大潜力。

参考文献：

Deren Yang et al. Single‐Unit‐Cell Catalysis of CO₂ Electroreduction over Sub‐1 nm Cu₉S₅ Nanowires. Advanced Energy Materials, 2021.

DOI: 10.1002/aenm.202100272

https://doi.org/10.1002/aenm.202100272