单原子催化剂（SACs）代表了纳米级催化剂的最终尺寸限制，结合了均相和非均相催化剂的优点。SAC具有分离的单原子活性位点，表现出高原子利用效率、独特的催化活性和选择性。在过去的几十年里，同步辐射技术通过识别催化剂结构和理解反应机理，在研究单原子催化方面发挥了至关重要的作用。深入理解与SACs相关的光谱技术和特征对于探索其催化活性来源以及为工业应用设计高性能和稳定的SACs非常重要。近日，中国科学院Su Xiaozhi、魏向军、苏州科技大学杨鸿斌、香港城市大学Liu Bin全面概述了基于X射线的同步辐射技术在反应条件下用于结构表征和SACs原位/操作表征的最新进展。
本文要点：
1) 作者强调了SACs的光谱精细特征和结构特征之间的相关性，以及它们的分析局限性。还讨论了具有空间和时间分辨率IMST的发展及其在揭示SAC的结构特征和反应机制方面的意义。
2) 此外，作者还探讨了使用光谱精细特性结合理论模拟研究活性中心态，以及利用机器学习方法解决SAC中原子分布不均匀性带来挑战的光谱分析策略，同时设想了将人工智能与实验无缝集成以实时监测单原子催化过程的潜在应用。
Yuhang Liu et.al Progress and challenges in structural, in situ and operando characterization of single-atom catalysts by X-ray based synchrotron radiation techniques Chem. Soc. Rev. 2024
DOI: 10.1039/D3CS00967J
https://doi.org/10.1039/D3CS00967J
