元素百科单原子催化研究在德国应用化学方面取得了新的进展。近日，中国科学院大连化学物理研究所航天催化与新材料研究办公室张涛研究团队在单原子催化研究方面取得了新进展，首次证明单原子催化剂具有相当于均相催化剂的催化活性。以Hot为基础，该研究工作得到了审稿人的高度评价 Paper（TOP 10%以德国应用化学的形式发表（Angew. Chem. Int. Ed.）上面，被推荐为后封面文章（DOI：10.1002/anie.201607885）。
单原子催化剂概念
2011年，张涛团队首次报道了单原子催化剂的制备和性能，并在此基础上提出了“单原子催化”的概念，已成为催化领域的新前沿和热点之一，并入选美国化学协会C&EN 2016年“十大科研成果”。由于单原子催化剂具有均相催化剂的“独立活性位点”和多相催化剂稳定易分离的特点，预计将成为连接均相催化剂和多相催化剂的“桥梁”，但尚未得到实验证实。
应用单原子催化剂的新思路
氢甲酰化是化工生产中最重要的均相催化反应，由烯烃和合成气制备。这种精细化学品年产量为1000万吨，具有重要的应用前景。在副研究员乔波涛和中国科学院院士张涛的指导下，大连化工研究所博士郎瑞合成了氧化锌纳米线负载的铑单原子催化剂(Rh1/ZnOnw），苯乙烯在温和的反应条件下转化为苯丙醛，催化效率和经典的均相催化剂（Wilkinson"s催化剂，Rh(PPH3)3CL)相当。烯烃C=C双键加氢无副作用，化学选择性高达99%。此外，该系统还具有良好的底物适用性和稳定性。Rh在载体上以单原子的形式分散，通过透射电镜、原位红外等表征手段证明。在以往的单原子催化剂系统中，金属原子多为正价，通过原位XPS、在RH1/Znonw催化剂上，原位XANES等表征判断单原子RH以金属形式存在。本研究为单原子催化剂的应用提供了新的思路，为均相催化剂的多相化提供了新的途径。
上述研究工作由国家自然科学基金、中国科学院战略试点科技项目和国家重点研发计划“纳米科技”重点项目资助。
