贵金属在催化领域具有广泛的应用前景，但是目前结构和原子堆叠方式比较少并且种类有限。

有鉴于此，阿德莱德大学乔世璋（Shizhang Qiao）、郑尧（Yao Zheng）、浙江大学朱艺涵（Yihan Zhu）等报道将立体结构不同的贵金属（Pt, Pd,Ru等）以单原子形式组装到过渡金属氧化物（Co₃O₄, Mn₅O₈, NiO, Fe₂O₃等）晶格中，实现了合成结构发散的贵金属。

生成的贵金属单原子具有多种特定的结构（包括crs, fcu-hex-pcu, fcu, bcu-x）。比如，通过金属-金属相互作用和金属基底相互作用，合成了crs拓扑结构单原子Pt材料Pt_crs-Co₃O₄，表现了优异的HER/HOR活性和稳定性。

本文要点

（1）

将这种单原子相互作用能够在密堆积纳米粒子中实现立体结构-拓扑结构-电子结构的调控，并且能够将单原子看作两种常见异相催化剂类型。在合成的不同催化剂，发现Pt_crs-Co₃O₄具有最好的HER/HOR活性、稳定性。当过电势为-15 mV，Pt_crs-Co₃O₄催化剂的HER比Pt/C催化剂的TOF高8.3倍，分别为9.41 s^-1和1.13 s^-1。

（2）

作者研究了过渡金属氧化物基底导致产生的Pt原子拓扑结构，以及电催化活性规律。发现不同拓扑结构的Pt催化剂的规律遵循着本征催化-氢吸附能之间的火山型结构变化。这项研究为发展与常见的贵金属晶相/合金不同结构的单原子型贵金属催化剂提供帮助。

参考文献

Jieqiong Shan, Chao Ye, Chongzhi Zhu, Juncai Dong, Wenjie Xu, Ling Chen, Yan Jiao, Yunling Jiang, Li Song, Yaning Zhang, Mietek Jaroniec, Yihan Zhu*, Yao Zheng*, and Shi-Zhang Qiao*, Integrating Interactive Noble Metal Single-Atom Catalysts into Transition Metal Oxide Lattices, J. Am. Chem. Soc. 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c11374

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c11374