碳负载的单原子催化剂（SACs）在储能和转换器件中作为有效的电催化剂显示出巨大的潜力。然而，与大多数SACs相关的低表面活性位点密度限制了它们的实际应用。

基于此，中南大学Xiaobo Min，Yi Cheng，新南威尔士大学戴黎明教授报道了通过石墨烯负载的金属氧化物纳米颗粒(NPs)的原位雾化控制FeSA的层数，发现随着催化剂负载量的增加，Fe-N₄-C活性位点从1层增加到3层。

文章要点

1）与单层Fe-N₄相比，由于亚层Fe-N_x-C可以通过增加d带中心和费米能级之间的能隙来调节电子密度，削弱中间体的吸附，进一步降低反应过电位，因此具有三层Fe-N₄-C活性位点的FeSA用于氧还原反应(ORR)的周转频率（TOF）翻了一番。

2）亚层活性位点增强型催化剂在碱性条件下的半波电位为0.901 V，在酸性条件下为0.74 V，与单层活性中心相比，具有较高的催化活性。因此，这些新开发的催化剂在锌空气电池和燃料电池中具有潜在的应用前景。

这项工作为通过控制单原子活性中心层来实现高TOF提供了新的途径，并为克服SACs的低密度原子位提供了新的策略。

参考文献

Xing Wu, et al, Sublayer-enhanced atomic sites of single atom catalysts through in situ atomization of metal oxide nanoparticles, Energy Environ. Sci., 2022

DOI: 10.1039/d1ee03311e

https://doi.org/10.1039/d1ee03311e