化学进展

作者：景远聚, 康淳, 林延欣, 高杰, 王新波

单位：1 山东大学环境科学与工程学院 青岛 266237,2 青岛恒源热电有限公司 青岛 266510,3 山东大学国际创新与转化学院 青岛 266237,4 山东大学深圳研究生院 深圳 518000

关键词：MXene,单原子催化剂,电化学催化,非均相催化,能源

基金：国家自然科学基金项目(21908018),国家自然科学基金项目(22078174),广东省基础与应用基础研究(2022A1515011856),山东省教育厅青年创新团队(2019KJD007),大连理工大学精细化工重点实验室开放课题(KF2114)

单原子催化剂具有高原子利用率、高催化活性和高选择性等优点,兼具了均相催化剂“独立活性位点”和非均相催化剂“易循环利用”的特点,有效解决贵金属昂贵稀少的缺陷。其中载体不仅能影响单原子的稳定性,还影响其电子结构,从而影响催化性能。作为一种新型二维无机材料,MXene具有比表面积大、带隙可调、导电性好和螯合位丰富等特点,是制备单原子催化剂的理想载体材料。本文简要总结了MXene的结构特点,综述了MXene基单原子催化剂的制备策略,并着重介绍了MXene基单原子催化剂在电化学能源转换领域的应用,包括析氢反应、氧电极反应、氮还原反应、二氧化碳还原反应,以及在电池储能方面的应用。最后,总结了当前MXene基单原子催化剂在研究和实用方面所面临的挑战与机遇。

来源：2022年第11期

《化学进展》期刊编辑部

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