日产绿氢1.12吨！国内最大质子交换膜电解水制氢装置成功投产

但由于其优越的催化性能和潜在的成本优势，日产人们在注重基础研究的同时，日产应该加快推进单原子催化的工业应用研究，筛选出适合工业应用的单原子催化体系，开发具有规模化应用前景的制备技术，推动单原子催化在各个领域的广泛应用，尽早造福社会。

理论上来说，绿氢负载型金属催化剂的分散极限是以单原子的形式均匀分布在载体上，绿氢这是负载型金属催化剂的理想状态，此时，金属催化剂的每个原子都得到了充分的利用，每个单独的原子都是一个活性位点，催化效率得到大大提高。单原子催化剂不仅能够降低金属负载量，国内提高金属原子的利用效率，国内同时能够改变催化剂上活性组分对不同分子的吸附脱附选择性，从而影响反应动力学。

但由于其优越的催化性能和潜在的成本优势，最大质制氢装置人们在注重基础研究的同时，最大质制氢装置应该加快推进单原子催化的工业应用研究，筛选出适合工业应用的单原子催化体系，开发具有规模化应用前景的制备技术，推动单原子催化在各个领域的广泛应用，尽早造福社会。而X-射线近边吸收谱（X-rayabsorptionnearedgespectroscopy,XANES）和扩展边X-射线吸收精细结构谱（X-rayabsorptionfinestructurespectroscopy,EXAFS)可以提供关于单原子的氧化态、交换解水配位情况等信息。因此为了充分利用金属催化剂上每个金属原子，膜电科研人员不断缩小金属催化剂的粒径，尺寸，以期到达最佳的原子利用率。

成功图1：表面自由能与粒子尺寸大小关系。2.1 球差校正透射电镜：投产球差校正电镜技术可以直观地观测到单原子在载体上的分散情况，投产对于确定单个金属原子的存在及其在载体表面结构中的位置以及空间分布尤其适用，对于单原子催化剂的合成方法的发展和优化是必不可少的。

日产图2：含有氧空位的TiO2纳米片制备单原子Au示意图

我妈家里的三花色小母猫第一次生崽，绿氢就是这样黏在她脚边的，任谁都不能把它挪走。2.2X射线吸收谱(XAS)：国内X射线吸收谱包括EXAFS和XANES，国内可以给出原子结构和电子结构信息，包括原子与邻近原子的间距、配位原子的数量和种类、无序度以及原子的氧化态等信息，因此被广泛应用于单原子催化剂的表征。

1.2空间限域策略利用分子筛、最大质制氢装置金属有机框架材料（MOFs）、最大质制氢装置共价有机框架材料（COFs）等多孔材料的分子孔道作为笼子来限制金属原子的迁移，是合成单原子催化剂的另一重要方法。交换解水(2)Ti-Au-Ti结构还可以通过减少能垒和减轻孤立的Au原子位点上的竞争性吸附来提高催化性能。

此外，膜电明确缺陷类型，采取相应措施避免缺陷的消失和转化，也是该策略的主要关注点之一。成功参考文献 1. Chen,Y.;Ji,S.;Chen,C.;Peng,Q.;Wang,D.;Li,Y.,Single-AtomCatalysts:SyntheticStrategiesandElectrochemicalApplications.Joule2018,2(7),1242-1264.2.Wan,J.;Chen,W.;Jia,C.;Zheng,L.;Dong,J.;Zheng,X.;Wang,Y.;Yan,W.;Chen,C.;Peng,Q.;Wang,D.;Li,Y.,DefectEffectsonTiO2Nanosheets:StabilizingSingleAtomicSiteAuandPromotingCatalyticProperties.Adv.Mater.2018,30(11),1705369.3.Chen,Y.;Ji,S.;Wang,Y.;Dong,J.;Chen,W.;Li,Z.;Shen,R.;Zheng,L.;Zhuang,Z.;Wang,D.;Li,Y.,IsolatedSingleIronAtomsAnchoredonN-DopedPorousCarbonasanEfficientElectrocatalystfortheOxygenReductionReaction.Angew.Chem.Int.Ed.2017,56(24),6937-6941.4.Fei,H.;Dong,J.;Feng,Y.;Allen,C.S.;Wan,C.;Volosskiy,B.;Li,M.;Zhao,Z.;Wang,Y.;Sun,H.;An,P.;Chen,W.;Guo,Z.;Lee,C.;Chen,D.;Shakir,I.;Liu,M.;Hu,T.;Li,Y.;Kirkland,A.I.;Duan,X.;Huang,Y.,GeneralsynthesisanddefinitivestructuralidentificationofMN4C4single-atomcatalystswithtunableelectrocatalyticactivities.NatureCatalysis2018,1(1),63-72.5.Xue,Y.;Huang,B.;Yi,Y.;Guo,Y.;Zuo,Z.;Li,Y.;Jia,Z.;Liu,H.;Li,Y.,Anchoringzerovalencesingleatomsofnickelandironongraphdiyneforhydrogenevolution.NatureCommunications2018,9(1),1460.6.Yu,H.;Xue,Y.;Huang,B.;Hui,L.;Zhang,C.;Fang,Y.;Liu,Y.;Zhao,Y.;Li,Y.;Liu,H.;Li,Y.,UltrathinNanosheetofGraphdiyne-SupportedPalladiumAtomCatalystforEfficientHydrogenProduction.iScience2019,11,31-41.7.Y.,Jin.;P,Hao.;J,Ren.;Z,Li.,SingleAtomsCatalysis:Concept,MethodandApplication.DOI:10.7536/PC150640.本文由小明供稿。