具有高金屬負(fù)載量的單原子催化劑（SAC）是非常理想的，但對于大規(guī)模合成仍然具有挑戰(zhàn)性。有鑒于此，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所徐維林研究員、宋平副研究員等報(bào)道干固體電化學(xué)合成（DSES，dry-solid-electrochemical synthesis）的合成新型技術(shù)，能夠節(jié)能和環(huán)保的方式大規(guī)模制備高金屬負(fù)載的SAC。
本文要點(diǎn)：
（1）
這種新型合成方法，得到一系列具有高金屬負(fù)載量的純碳負(fù)載金屬SAC（Pt 35.0wt %，Ir 21.2 wt %，Ru 20.4wt %，F(xiàn)e 17.6 wt %）。在千克規(guī)模合成了Pt質(zhì)量為23.9 wt%的金屬負(fù)載碳催化劑，制備的Pt-SAC在燃料電池中具有優(yōu)異的氧還原反應(yīng)（ORR）性能。
（2）
基于控制實(shí)驗(yàn)研究，提出DSES合成技術(shù)的獨(dú)特氧化還原機(jī)理：導(dǎo)電載體上的金屬前體通過流經(jīng)干固相的電子的攻擊，通過金屬鹵素鍵的均裂被還原為金屬。這種多功能的合成技術(shù)為制備高金屬負(fù)載的SAC或者其他原子分散性的催化劑提供一條新型經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的方法。
參考文獻(xiàn)
Xue Gong, Jinpeng Bao, Xian Wang, Xin Wan, Yaheng Gu, Ce Han, Jianglan Shui, Xiaozhi Su, Junjie Ge, Wei Xing, Ping Song, Weilin Xu, Dry-Solid-Electrochemical Synthesis: A General Method for Large Scale Synthesis of Single-Atom Catalysts with High Metal loadings, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202419374
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202419374
