过渡金属纳米粒子对电催化性能的尺寸效应仍然不明确，特别是在将尺寸减小到原子水平时。鉴于此，天津大学邓意达课题组通过调整预先设计的双金属Zn/Co沸石咪唑骨架（ZnCo-ZIFs）中的锌含量，实现了在原子尺度上将钴物种进行空间隔离，从而在N掺杂多孔碳上成功合成了纳米粒子、原子团簇和单原子的Co催化剂。

具体而言，通过精确调节ZIFs结构中的Zn/Co摩尔比，Co原子可以通过热解时引入的Zn原子在几何上分离为不同程度，对纳米颗粒具有最低的分离度（Zn：Co = 0：1），中等程度原子团簇（Zn：Co = 2：1）和单原子的最高程度（Zn：Co = 8：1）。

这种新颖的合成策略研究了尺寸对电化学行为的影响，从纳米到埃。电化学结果表明，与其他对应物和贵金属Pt / C+ RuO2相比，单一Co原子催化剂表现出优异的双功能ORR / OER活性，耐久性和Zn-空电池的可逆性，这归因于分离的单个Co原子的高反应性和稳定性。该结果为在多尺度水平上调节MOF衍生物的金属粒度和催化性能开辟了一条新的途径。

Xiaopeng Han, Xiaofei Ling, Ying Wang, Tianyi Ma, Cheng Zhong, Wenbin Hu, Yida Deng, Spatial Isolation of Zeolitic Imidazole Frameworks‐Derived Cobalt Catalysts: From Nanoparticle, Atomic Cluster to Single Atom. Angewandte Chemie International Edition, 2019.

DOI：10.1002/anie.201901109

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201901109