通过N配位工程微调催化金属中心的几何和电子结构，为O₂的电催化转化为单重态氧(¹O₂)提供了有效的设计方案。

在这里，东华大学Yanbiao Liu开发了一种通用的配位调制策略来合成用于将O₂选择性电催化活化为¹O₂的流体单原子电极。

文章要点

1）以单铬原子体系为例，由于Cr−N₄位的微妙工程，电催化氧活化可获得大于98%的氧选择性。理论模拟和实验结果都表明，O₂在Cr−N₄位上的“端对上”吸附降低了O₂的总活化能垒，并促进了Cr−OH键的断裂形成·OHO中间体。

2）此外，与间歇式反应器(k=0.019 min⁻¹)相比，层状电极结构的流过构型(k=0.019 min⁻¹)赋予了对流强化的传质和更好的电荷传递。

3）在实际应用中，Cr−N₄/Mxene电催化体系对富电子微污染物(如磺胺甲恶唑、双酚A和磺胺二甲胺)具有很高的选择性。流体电极的直通式设计实现了与分子微环境的协同作用，从而能够选择性地电催化产生氧气，这可以用于多种方式，包括环境污染的处理。

参考文献

Limin Jin, et al, A General Strategy to Synthesize Fluidic Single Atom Electrodes for Selective Reactive Oxygen Species Production, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.3c04521

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c04521