综述：单原子电催化剂在析氢和二氧化碳还原反应中的最新进展：见解、瓶颈与展望

《Chemistry – An Asian Journal》：Contemporary Progress on Single-Atom Electrocatalysts for H2 Evolution and CO2 Reduction Reaction: Insights, Bottlenecks, and Perspectives

　　本综述系统探讨了单原子催化剂（SACs）在电催化析氢反应（HER）和二氧化碳还原反应（CO2RR）领域的最新研究进展，重点分析了其高原子利用率、活性位点特性及面临的规模化挑战，并对合成策略、电子结构调控等优化方向进行了展望。

　　

Abstract

单原子催化剂（SACs）因其卓越的原子利用效率、单位负载量下的高活性、与配位原子间牢固的化学相互作用以及产物选择性，被认为是用于可持续燃料形成反应（如析氢反应（HER）和二氧化碳还原反应（CO₂RR））的最先进的电催化剂。然而，基于SACs的电催化剂在可扩展性和可持续性方面面临挑战，因为这些催化剂在反应过程中可能发生团聚。此外，成本效益、传质限制和标准化相关问题使得在原子水平上阐明反应机理变得异常困难。本综述深入思考了SACs在电催化HER和CO₂RR方面的最新进展。首先，综述探讨了基本电催化过程和评估HER和CO₂RR的重要电化学变量概述，随后简要概述了SACs作为电催化剂的新兴进展。此外，重点强调了关于合成路径和特定优化方法的不同观点，重点关注电子结构、稳定机制、金属-载体相互作用和配位环境，以解决与科学界采用的多种多电子过程类型相关的潜在瓶颈，从而提高SACs的选择性和效率。最后，阐明了关于SACs在HER和CO₂RR反应中发展的挑战和观点。

Conflict of Interests

作者声明无利益冲突。