单原子催化剂（Single-Atom Catalysts, SACs）是一种具有独特性质的负载型金属催化剂，其特点在于载体上的所有金属组分都以单原子形式存在，不存在金属原子间的键合。这种结构使得SACs具有高原子利用率、优异的活性和选择性。
关键特点：
高原子利用率：所有金属原子都以单原子形式存在，没有金属-金属键合。
高反应活性：单原子催化剂提供了更大的反应表面积，从而提高催化活性。
高选择性：与传统的纳米催化剂相比，SACs预期具有更高的选择性。
稳定性问题：单原子催化剂在催化过程中可能涉及价态变化，使得催化稳定性难以保持。
应用领域：
电催化CO2还原（ECR）：SACs在ECR中表现出优异的性能，有助于减少碳排放和促进碳循环。
微塑料污染控制：单原子铁催化剂可用于处理各种水环境中的微塑料污染，并有助于绿色氢气生产。
锂-硫（Li-S）电池：SACs是高效电催化体系的重要组成部分，对Li-S电池性能有显著影响。
制备方法：
共沉淀法：例如，通过氯铂酸和硝酸铁与碳酸钠共沉淀法制备Pt1/FeOx。
溶剂热法：在特定配位环境的金属有机框架（MOF）中锚定单个金属原子，如Pt1@UiO-66的合成。
研究进展：
研究前沿：自2011年由张涛院士、李隽教授和刘景月教授提出以来，单原子催化迅速成为催化领域的研究热点。
挑战与前景：尽管SACs在多个领域展现出潜力，但仍面临稳定性等挑战，未来的研究将继续探索其应用前景。