单原子催化剂由于其最大的原子利用效率，量子尺寸效应和活性中心的配位不饱和构型而在催化领域受到了广泛的关注。
在过去的几年中，单原子催化剂在可再生能源技术（例如燃料电池，电解水和金属空气电池）中得到了快速发展。
然而，单原子催化剂的活性位点数量有限，催化剂的合成过程相对复杂，并且用于合成单原子催化剂载体的大多数化学药品昂贵且有毒，这严重限制了其实际生产和应用。
单原子催化剂。
同时，由于金属与载体之间的弱相互作用，这些具有高表面能的单原子在制备过程中也易于迁移和聚集。
因此，探索高金属载量催化剂的环境友好，廉价和有效的载体和制备方法对于合成双金属单原子催化剂非常重要。
最近，由青岛能源研究所研究员梁汉普领导的能源材料和纳米催化研究小组基于使用可再生生物质制备单原子（Carbon，2020，157614-621.DOI：10.1016 / j.carbon.2019.10.054 ），提出了一种低成本，环保和大规模生产Fe / Pt双单原子催化剂的制备策略（图1）。
该方法使用富含铁的可再生生物质紫菜为原料。
紫菜不添加任何铁源，而是利用其自身的毛细管吸附作用将含氮溶液吸收至饱和状态，然后进行高温热解以获得Fe-NC。
前体。
之后，Fe-N-C微孔捕获和氮锚定作用可以实现水溶液中Pt4 +的强锚定，从而获得Fe / Pt双单原子催化剂（Fe1Pt1 / NC）。
该催化剂具有高的比表面积和丰富的孔结构，Fe和Pt的负载量分别高达0.166wt％和2.29wt％。
研究表明，引入第二种金属原子Pt会增加催化剂的活性位点数量。
Fe1Pt1 / NC中的Fe和Pt均为单原子态（图2）。
FeN4和PtN4的结构形成了活性中心，使得该催化剂在氧还原反应和析氢反应中比Fe-NC前体和市售Pt / C催化剂具有更好的催化活性。
图1 Fe1Pt1 / NC双单原子催化剂的合成路径图2 Fe1Pt1 / NC和Fe1 / NC的球差电子显微镜和EXAF表征图这项研究工作为利用可再生生物质设计高活性和多功能单原子电催化剂的有效途径提供了一种途径。
相关结果最近发表在“ ACSSustainableChemistry＆amp; Engineering”杂志上。
杂志（ACSSustain.Chem.Eng.2021，9，1，189-196。
DOI：10.1021 / acssuschemeng.0c06558）。
上述研究已获得中国科学院人才项目基金，大连清洁能源国家实验室和中国科学院科研创新基金，青岛市创业创新领军人才基金，大连物理研究所-青岛能源研究所和中科院绿色工艺制造创新研究所项目基金的支持。
