M-N-C催化剂，是氮配位的金属单原子催化位点，被发现具有优异的氢能存储材料，但是人们对于M-N-C在应用于储氢的稳定性仍不清楚。

有鉴于此，北京航空航天大学水江澜教授、刘晓芳、中国科学院高能物理研究所郑黎荣等报道通过Ni酞菁（NiPc）修饰在MgH₂纳米粒子上的催化剂作为模型体系，研究M-N-C催化剂在储氢领域的稳定性。

本文要点

（1）

发现高价态Ni形成的NiN₄位点在储氢还原条件下并不稳定，能够自发转变为零价Ni的Ni₁-Mg单原子合金（SAA）。Ni₁-Mg SAA在催化Mg的储氢反应中表现优异的稳定性。

（2）

此外，这种Ni₁-Mg单原子合金位点能够对氢吸附、脱附的每个步骤具有复杂催化活性，比NiN₄活性位点更好，特别是关键的氢化/脱氢步骤。总之，Ni₁-Mg SAA催化剂的性能超过目前已知的大多数Ni催化剂。这种结构变化的情况同样在FePc、CoPc、Ni-TPP等分子，说明这种还原结构转化现象是MN₄催化活性位点的普遍规律。

参考文献

Yao Pang, Xin Wan, Yongcheng Li, Mengchen Song, Xiaofang Liu, Jiaxiang Shang, Lirong Zheng, Jianglan Shui, Evolution of Nitrogen-Coordinated Metal Single Atoms Toward Single-Atom Alloys on MgH₂ as Efficient and Stable Hydrogen Spillover Catalysts, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202412942

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202412942