单原子催化剂

单原子催化剂（single-atom catalyst），理学-化学-物理化学-电化学-电催化-单原子电催化剂，作为催化活性中心的一种、几种或所有的金属成分是以单分散的原子或离子状态存在，而不存在金属团簇或颗粒的催化剂。又称单原子金属催化剂。单原子催化剂可以分为均相单原子催化剂和异相单原子催化剂。均相单原子催化剂有酶、可溶性过渡金属化合物等；而异相单原子催化剂是将金属元素以单原子或离子的形式负载到不溶性载体上而形成的，其概念由负载型金属催化剂延伸而来。将具有催化活性的M金属以纳米颗粒的形式负载到S载体上，即形成传统的负载型金属催化剂M/S。由于催化反应是表面反应，只有暴露在表面的M原子可以起到催化作用，体相中的M原子对催化反应本身并没有贡献；随着M金属颗粒尺寸逐渐减小，颗粒表面M原子在所有M原子中所占的比例显著增加，从而增加催化活性位点的数目。当M金属的颗粒尺寸减小至单个原子时，理论上所有的M原子都可以作为催化反应的活性中心，即实现M金属原子利用率的最大化。