减少甲烷的排放对于缓解全球变暖问题至关重要。与此同时，开发高效的甲烷低温燃烧催化剂具有重要的意义。担载于基底上的单原子催化剂（SAC）在这方面得到非常大的关注。但是，如何得到长期稳定性和活动的单原子催化剂具有挑战性。

有鉴于此，华盛顿州立大学王勇、浙江工业大学田金树等提出了一种通过使用热冲击合成（Pd₁/CeO₂-TS）来制备高活性和热稳定的Pd₁/CeO₂催化剂的方法。

主要内容

（1）

通过Pd²⁺离子在超快速的热冲击方式合成Pd₁/CeO2，从而控制Pd单原子的局部环境，使得催化剂形成独特电子结构和单原子几何结构。与通过原子捕获形成的单原子Pd₁/CeO₂催化剂（Pd₁/CeO₂-AT）相比，Pd1/CeO2-TS对甲烷燃烧表现出改善的活性，TOF和对水热稳定性提高了接近20倍。

（2）

作者发现催化活性的增加是因为在CeO₂基底上形成配位不饱和Pd–O物种和表面羟基。这些作用增强氧的反应活性，降低了C–H键活化的能垒，提高了催化性能。

参考文献

Jinshu Tian*, Ru Kong, Zhi Wang, Ling Fang, Tianyao He, Dong Jiang, Honggen Peng, Tulai Sun, Yihan Zhu, and Yong Wang*, Enhancing Methane Combustion Activity by Modulating the Local Environment of Pd Single Atoms in Pd₁/CeO₂ Catalysts,

DOI: 10.1021/acscatal.3c02167

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.3c02167