设计新型单原子催化剂（SAC）载体来调节电子结构对于优化催化活性至关重要，但也相当具有挑战性。

在此，南京航空航天大学Shengjie Peng提出了利用载体的类金属特性来捕获和稳定具有低价态的单原子的一般策略。

文章要点

1）研究人员通过简单的热解方法合理地开发了碳化钨表面负载的一系列单原子（M-WCx，M=Ru，Ir，Pd）。受益于WCx的类金属特性，单原子与表面W和C原子表现出弱配位，从而形成类似于金属的低价活性中心。独特的金属-金属相互作用有效稳定了WCx表面的低价单原子，改善了活性位点的电子轨道能级分布。

2）正如预期的那样，代表性的 RuWC_x 在氢气氧化和析出反应 (HOR/HER) 中分别表现出 7.84 和 62.52 A mg_Ru^-1 的优异质量活性。深入的机理分析表明，理想的双位点协同机制实现了 Had 和 OHad 的适当吸附平衡，从而产生了能量上有利的 Volmer 步骤。

这项工作为精确构建高活性 SAC 提供了新的指导。

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Luqi Wang, et al, Stabilizing Low-Valence Single Atoms by Constructing Metalloid Tungsten Carbide Supports for Efficient Hydrogen Oxidation and Evolution, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202311937

DOI: 10.1002/anie.202311937

https://doi.org/10.1002/anie.202311937