武工大团队提出一项单原子光热催化剂的制备方法

发布时间: 2025-12-22 14:12:28 来源：中国科学报

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近日，武汉工程大学化学与环境工程学院2025年新引进的国家级青年人才王帅教授团队在化学工程领域“三大刊”之一的Chemical Engineering Science发表研究成果，介绍了一项单原子光热催化剂的制备方法。

王帅（中）指导学生开展实验。武汉工程大学供图

光热催化作为一种创新且高效的策略，其通过融合光化学与热化学过程，可在光照下显著提升反应速率，在能源转化、环境治理等诸多领域具有广阔应用前景。因此，开发具有强光吸收和丰富活性位点的高性能光热催化剂具有重要意义。

王帅团队报道了一种单原子光热催化剂的制备方法。该催化剂以锚定于氮、硫共掺杂多孔石墨烯上的单原子钯为中心，形成具有不对称氮?硫配位结构（Pd1–N3S1）的活性位点。

研究表明，由于单原子钯与氮硫共掺杂多孔石墨烯均具备优异的光热特性，且对硝基芳烃还原反应具有催化活性，使得所制备的Pd1/NSHG可作为光热单原子催化剂使用，在硝基芳烃化合物的还原反应中表现出优异的催化性能。

基于反应过程中检测到的中间体及理论计算结果，研究团队进一步提出了Pd1/NSHG光热单原子催化剂催化硝基芳烃还原的可能反应机理。该研究为设计由原子级金属与碳基催化剂组分构成的高效光热催化剂提供了一种普适性策略。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.ces.2025.121991

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