原子捕获法（AT，空气中温度为800 °C）制备的Pt₁/CeO₂单原子催化剂表现出良好的热稳定性，但由于Pt²⁺在高度对称的四方平面Pt₁O₄配位结构中过于稳定，其在低温下对CO氧化反应无活性。尽管经过还原活化形成的Pt纳米颗粒（NPs）可提高活性，但NPs易被氧化，导致活性急剧下降。

近日，美国华盛顿州立大学王勇教授，马里兰大学胡良兵教授，新墨西哥大学Abhaya K. Datye报道了通过原子捕获（AT）和热震（TS）两种不同的高温合成方法，在CeO₂载体上制备了原子分散的Pt，其具有可调节的局域配位结构和电子态。

文章要点

1）STEM、XAS、原位DRIFTS和CO化学吸附结果显示，与AT合成导致Pt²⁺在CeO²上的单原子过稳定且具有高度几何对称性的近乎完美的方形平面Pt₁O₄配位结构相反，在惰性气氛中，TS合成通过诱导CeO₂强烈的表面重构同时限制PtO₂的气相传输，稳定了具有不对称Pt₁O₄构型的孤立的Pt²⁺。

2）得益于不对称Pt₁O₄构型，Pt₁/CeO₂单原子催化剂在CO氧化过程中形成了部分还原的具有Pt₁O_4-x配位的活性Pt₁^δ+物种，导致低温催化活性大大增强，在200 L/g-h的高空速下，T₅₀降低了约140 °C。

这项研究表明，Pt/CeO₂催化剂的活性中心可以通过新的合成方法来进行设计。同时，比较Pt单原子在不同局部环境中的特性有助于人们深入了解SACs的结构-功能关系，揭示动态的位点演化以及配位敏感的位点依赖的反应性。

参考文献

Dong Jiang, et al, Tailoring the Local Environment of Platinum in Single-Atom Pt1/CeO2 Catalysts for Robust Low-Temperature CO Oxidation, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202108585

https://doi.org/10.1002/anie.202108585