為方便學(xué)術(shù)討論以及避免引起不必要的誤解，現(xiàn)參考劉景月教授文章，特別對(duì)單原子催化劑有關(guān)的各個(gè)學(xué)術(shù)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行解釋。因?qū)W識(shí)有限，誠(chéng)惶誠(chéng)恐，望大方之家不吝指正。
A, Single-atom catalyst, B, Atomically dispersed supported metal catalyst, C, Single site heterogeneous catalyst, D, site-isolated heterogeneous catalyst.
注：以上圖片來(lái)源于劉景月綜述，不代表本平臺(tái)觀點(diǎn)
Single-atom catalyst
“Single atom catalyst”是指孤立的單個(gè)原子分散在載體上，每個(gè)單獨(dú)的原子之間沒(méi)有任何形式的相互作用。活性位點(diǎn)一般由單個(gè)金屬原子及載體表面或者功能物種上鄰近的其他原子組成。單個(gè)活性位點(diǎn)的催化活性可能相同，也可能不同，這主要取決于單個(gè)金屬原子和相鄰其他原子之間的相互作用。當(dāng)Single-atom catalyst中每一個(gè)原子的催化行為都類(lèi)似或者相同時(shí)，可以視作是Single site heterogeneous catalyst。
來(lái)源：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ar300361m
Atomically dispersed supported metal catalyst
Atomically dispersed supported metal catalyst是指金屬分散度為100%的負(fù)載型金屬催化劑。根據(jù)劉景月綜述和部分科學(xué)家認(rèn)為，這種情況下，金屬原子可以是單原子、離子、配合物，也可以是二維的竹排結(jié)構(gòu)，或者很小的團(tuán)簇，三聚體、二聚體、單體的形式。
除此之外，還有一種主流觀點(diǎn)認(rèn)為Atomically dispersed supported metal catalyst中，Atomically dispersed 僅指單個(gè)原子。
“Single atom catalyst”、“Single site heterogeneous catalyst”以及“Site-isolated heterogeneous catalyst”往往可以被認(rèn)為是Atomically dispersed supported metal catalyst的子集，但是它們的結(jié)構(gòu)和催化性能的定義相比Atomically dispersed supported metal catalyst要更加具體和嚴(yán)格。
總之，不管這個(gè)術(shù)語(yǔ)是否限定于單個(gè)原子，可以確定的是，他們都認(rèn)為Atomically dispersed supported metal catalyst中金屬分散度為100%。
來(lái)源：http://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-chembioeng-062011-080939
Single site heterogeneous catalyst
“Single site heterogeneous catalyst”中單位點(diǎn)（single site）可能會(huì)包括一個(gè)或多個(gè)原子。每個(gè)位點(diǎn)之間是隔離開(kāi)來(lái)的，相互之間不存在光譜上或者其他的干擾。每個(gè)位點(diǎn)和反應(yīng)物之間的相互作用能相同，而且結(jié)構(gòu)特征明顯，和均相的分子催化劑中的單個(gè)位點(diǎn)類(lèi)似。
來(lái)源：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.200462473/abstract
Site-isolated heterogeneous catalyst
“Site-isolated heterogeneous catalyst”是指單獨(dú)分離的金屬有機(jī)配合物組成的非均相催化劑。其中，金屬有機(jī)配合物具有明確的結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)配體被錨定于載體表面。孤立位點(diǎn)催化劑的獨(dú)特性在于活性中心由配體保護(hù)，所有活性中心催化行為一致。只有一種活性中心的Site-isolated heterogeneous catalyst可以被視作Single site heterogeneous catalyst。文獻(xiàn)中“Single site heterogeneous catalyst”和“Site-isolated heterogeneous catalyst”往往是互用的。
來(lái)源：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja031725g
總之，“single atom”側(cè)重于強(qiáng)調(diào)貴金屬活性中心是分散在載體表面的孤立原子。然而金屬原子和載體間的電荷作用使貴金屬活性中心帶有電荷。嚴(yán)格意義上活性中心不能被稱(chēng)為原子。“single site”和“isolated site”催化劑的概念則規(guī)避了貴金屬原子/離子的狀態(tài)，強(qiáng)調(diào)催化位點(diǎn)的孤立性。然而，原子-載體界面在一些催化體系中是真正的活性位點(diǎn)。至于“atomically dispersed”催化劑，則主要強(qiáng)調(diào)金屬分散度為100%，其概念最廣泛。
由于這幾種催化劑在結(jié)構(gòu)和性能上較為相近，文獻(xiàn)中常常混用。為方便交流，避免引起不必要的爭(zhēng)端，我們暫且采用“單原子催化劑”這一較為簡(jiǎn)明扼要的翻譯作為以上術(shù)語(yǔ)的中文綜合表述，請(qǐng)大家在閱讀相關(guān)文章時(shí)自動(dòng)分辨。除特別說(shuō)明外，本系列所稱(chēng)“單原子催化劑”均泛指“Single site heterogeneous catalyst”、“Single site heterogeneous catalyst”、“Site-isolated heterogeneous catalyst”、“Atomically dispersed supported metal catalyst”。
下一期，我們將著重介紹單原子催化劑的制備方法！
本文主要參考以上所列及以下文獻(xiàn)，圖片僅用于對(duì)相關(guān)科學(xué)作品的介紹、評(píng)論以及課堂教學(xué)或科學(xué)研究，不得作為商業(yè)用途。如有任何版權(quán)問(wèn)題，請(qǐng)隨時(shí)與我們聯(lián)系！
1. Jingyue Liu. Catalysis by Supported Metal Single Atoms. ACS catalysis 2016.
2. Xiao-Feng Yang, Jingue Liu, Tao Zhang et al. Single-Atom Catalysts: A New Frontier in Heterogeneous Catalysis. Chem. Rev. 2013, 46, 1740-1748.
3. Flytzani-Stephanopoulos M. Gates BC. Atomically dispersed supported metal catalysts . Annu. Rev. Chem. Biomol. Eng. 2012, 3, 545-574.
