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A Single-atom Library for Guided Monometallic and Concentration-complex Multimetallic Designs 
單金屬與不同複合濃度多金屬之單原子合成方法
L. Han, H. Cheng, W. Liu, H. Li, P. Ou, R. Lin, H.-T. Wang, C.-W. Pao(包志文), A. R. Head, C.-H. Wang(王嘉興), X. Tong, C.-J. Sun, W.-F. Pong, J. Luo* , J.-C. Zheng*, and H. L. Xin* 
2022/07/07
單原子催化劑(SACs)具有易分離、高循環、均勻活性位、可調配位環境…等許多優點，因此SACs成為在不同相反應之間的重要催化橋樑。同時，SACs具有其特殊金屬表面催化活性，導致越来越多的SACs被廣泛應用在各種催化反應及能源儲存。
即便，目前有許多關於SACs的研究，仍然有其重要的問題與挑戰存在，如：(1)SACs的合成缺乏统一的理論，由於不同金屬具有不同的化學性質和電子結構。(2)SACs局部結構環境的調控依舊困難，這主要是因爲對SACs的形成機制缺乏系統性的研究。(3)單原子易形成奈米簇/颗粒，因準確調控單原子的有效載體濃度較困難。(4)如何將多種元素以單原子的形式，合成於同一碳載體上仍然是一大難题。
為了解決上敘挑戰，本文利用溶液碳化合成方法並结合原位與非原位之X光吸收光譜(XAS)、X光光電子能譜(XPS)…等實驗技術，成功合成37種不同金屬元素组成的單原子材料，並進一步提供其對應之鍵長、配位數、配位離子、氧化態、最大載體濃度等相關參數。此外，並進行一系列開拓性研究，由原本的單金屬到成功合成出2、8、12種不同元素组成的多金屬SACs。此完整且大量的研究，對未來單原子合成與優化的參數選擇上，提供重要的指引，同時打開通往高熵多金屬單原子時代的大門，替新一代單原子材料的開發與優化提供更快更高效的助力。