目前，利用基於V2O5催化劑通過NH3選擇性催化還原NO（SCR）是控制NO排放的一種廣泛使用的技術。隨著環保意識的深入，日益嚴格的排放法規要求普適性的高性能SCR催化劑。然而，現在對於活性催化位點（ACSs）的共同結構特徵以及反應機理仍然不清楚。人們普遍認為，高活性催化劑要求ACSs同時具有酸-氧化還原特性，但其來源僅由一個單核位點或兩個相鄰的金屬位點（即一個雙核位點）提供仍然備受爭議。即使對於經典的V2O5基催化劑，ACSs的結構也幾乎沒有共識。
基於此，復旦大學的唐幸福教授和Yaxin Chen（共同通訊作者）聯合報道了一種單原子催化劑系統，並確定了高活性SCR催化位點的一般特徵。通過將單個酸性Mo離子固定在具有氧化還原性的α-Fe2O3（001）表面上，形成一種單原子的Mo1/Fe2O3催化劑。單個Mo離子可以和一個相鄰的Fe離子自發形成酸性-氧化還原性雙核位點。通過研究發現，隨著雙核位點數目的增加，SCR活性也呈線性增加，並且催化劑的活化能幾乎保持不變，從而證明了雙核活性位點是SCR反應的活性中心。此外，研究人員進一步設計了W1/Fe2O3和Fe1/WO3，發現通過調節雙核位點的酸性或者氧化還原性可以改變SCR的活性。該工作為通過優化雙核位點的酸性-氧化還原性能而改進SCR催化劑提供了一種設計策略。
最後，單原子催化劑應用越來越多，這次復旦大學將其應用於NO減排方面，更加清晰的認識了機理過程及構效關係！
參考文獻：Single-atom catalysts reveal the dinuclear characteristic of active sites in NO selective reduction with NH3（Nature Communications, 2020, DOI: 10.1038/s41467-020-15261-5）
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