新兴的单原子催化剂（SACs），尤其是碳基SACs，因其超高性能、环境友好、结构/化学坚固性和活性金属位点的最大利用率而成为环境催化中极具吸引力的材料。金属位点、碳基质和配位特征共同决定了碳基SACs的电子特征，以及它们在催化过氧化物活化和高级氧化过程（AOPs）中的效率。因此有必要系统地比较和揭示不同AOP系统中碳基SACs的催化位点和相关机理。

有鉴于此，澳大利亚阿德莱德大学Xiaoguang Duan教授，山东大学许醒首次总结了碳基SACs在AOPs中的创新应用，以及基本的结构-催化体系。

文章要点

1）作者总结了碳基SACs的合成策略，以及先进/原位表征技术。此外，综述了近年来在阐明SACs的几何和电子特征、预测关键性质和反应活性以及揭示目标催化过程中的反应途径方面的最新研究进展。

2）作者揭示了AOPs应用中不同氧化途径的起源（例如，光催化、光/Fenton、类Fenton反应）和微污染物在SACs上的降解机制，其有别于大型的对应催化材料（金属/氧化物和碳基质）。

3）作者最后针对具有高反应性、高选择性和高稳定性的AOP应用，指出了在揭示碳基SACs的催化机理和设计可按需催化的SACs仍面临的挑战和未来展望。

参考文献

Yanan Shang, et al, Single-atom catalysis in advanced oxidation processes for environmental remediation, Chem. Soc. Rev., 2021

DOI: 10.1039/d0cs01032d

https://doi.org/10.1039/d0cs01032d