单原子催化剂的火热程度不言而喻，在众多催化反应中表现出惊人的性能，每年也有大量的论文发表。最近，李亚栋院士团队在《Chem. Soc. Rev.》上发表综述文章，对单活性位点催化剂在电催化水分解、氧还原及选择氧化反应中的应用进展进行了全面的总结分析。其中这幅图挺具有代表性，足以说明领域的热门程度。
图源于论文DOI: 10.1039/c9cs00869a
然而正如论文中提到，在很多反应中，需要多个活性位点，所以毗邻位置的原子具有非常重要的作用，于是双原子催化剂表现出特有的优势。正如中国科学院长春应用化学研究所的邢巍、葛君杰研究员、武汉大学的陈胜利教授和上海光源线站的姜政研究员等人设计构造的一种铁-钴双原子中心催化剂，其氧还原性能是单原子催化剂的20倍（DOI: 10.1021/jacs.9b08362）。那么双原子催化剂最近都有哪些代表性进展呢？
1、 双原子催化剂的精准合成
加拿大西安大略大学的孙学良、北京航空航天大学的刘利民和加拿大麦克马斯特大学的Gianluigi A. Botton等人通过原子沉积法制备出一对一的双金属二聚体电催化剂（Pt-Ru），解决了无法精确地控制每个金属位点位置的问题。通过控制沉积条件，将第二类金属（Ru）附着在第一类金属（Pt）上，选择性地形成双金属二聚体结构。所制备的Pt-Ru二聚体表现出更高的质量活性和得到显着改善的稳定性。(Nature Communications，2019，DOI: 10.1038/s41467-019-12887-y)
2、 多组分单原子催化剂
中国科技大学宋礼教授、哥伦比亚大学陈经广教授、佛罗里达农工大学Shyam Kattel教授合作制备出了以氮掺杂的碳为载体负载的同时含有Co和Ni的单原子催化剂（Angewandte Chemie, 2019. DOI: 10.1002/ange.201912719）。之前的双原子催化剂，在原子之间含有金属键，而这个体系是完全分开的，制备难度大大增加。
3、 间距可调的双原子催化剂
中山大学纪红兵教授等人报道了一种采用简单球磨法制备双原子催化剂的方法，实现了双原子间距的可控调节。在催化逆水煤气反应中表现出优异的性能，明显高于单原子催化剂。该方法为原子间距可控的多原子催化剂制备提供了思路。（J. Mater. Chem. A, 2020, DOI: 10.1039/C9TA13192B）
最后，双原子催化剂的开发将迎来新的热潮，从上也能看出从最开始的双原子精准合成到近期的原子间距可控，工作越来越细致。对于这块“宝藏”，其还有哪些惊喜呢？拭目以待。