【洞察】金属基单原子合金催化材料为新型催化材料我国研究和应用处于发展中

2024-11-04 16:37

金属基单原子合金催化材料应用潜力大，但作为新型催化材料，目前其研究和应用仍处于发展阶段。

金属基单原子合金催化材料是由金属单原子和其合金组成的一种新型催化材料。金属基单原子合金催化材料兼具单原子合金催化剂和金属合金催化剂的双重优点，在电催化、化学合成、节能环保等领域具有广阔应用前景。

在电催化领域，金属基单原子合金催化材料可用于析氧反应、析氢反应、氮气还原反应中，用于促进电化学反应高效进行和提高产物纯度；在节能环保领域，金属基单原子合金催化材料具有缓解环境污染、提高可再生能源利用率的潜力。

根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年中国金属基单原子合金催化材料行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，金属基单原子合金催化材料应用潜力大，但作为新型催化材料，目前其研究和应用仍处于发展阶段。我国金属基单原子合金催化材料研究处于发展中，相关研究单位包括中国科学院大连化学物理研究所、中国科技大学、海南大学、清华大学等。

海南大学田新龙教授团队提出了一种贵金属单原子催化剂合成策略，即以铂、铑、钌等贵金属单原子前驱体为模板，以多孔碳为载体，通过高温焙烧将贵金属单原子印刷到碳载体上，得到贵金属单原子合金催化剂，该合成策略具有普适性、可拓展性及规模化制备潜力。

为促进其发展、加快布局建设中试平台，工信部发布《新材料中试平台建设指南（2024-2027年）》和《关于加快布局建设制造业中试平台的通知》，提到要实现金属基单原子合金催化材料、量子点材料、金属有机氢化物等关键材料产业化。在政策引导下，我国金属基单原子合金催化材料产业化进程将加快。

简单、高效、低成本的制备方法是实现金属基单原子合金催化材料大规模生产和应用的关键，随着研究深入，金属基单原子合金催化材料制备方法越来越多，包括电化学置换法、物理吸附法、溶胶凝胶法、水热法、高温煅烧法、共沉淀法等。

新思界行业分析人士表示，目前金属基单原子合金催化材料在大规模低成本生产、催化性能提高等方面仍需进一步探索，产业化发展仍面临着诸多挑战。作为前沿材料之一，目前金属基单原子合金催化材料研究和应用仍处于发展阶段，我国支持包括金属基单原子合金催化材料在内的前沿材料产业化发展，为其奠定了良好外部环境。

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