近日，贾瑜教授课题组马东伟副教授受英国物理学会出版社旗下杂志《Journal of Physics D: Applied Physics》邀请，就双原子催化剂在电催化领域的最新进展撰写主题综述文章，相关论文以题 “Double-atom catalysts for energy-related electrocatalysis applications: a theoretical perspective”在线发表。文章链接：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6463/ac4b56

双原子催化剂应用于能源相关电催化的概览

基于高的原子利用率、优异的催化活性和选择性以及良好的稳定性等特点，单原子催化剂在能源相关电催化领域引起了广泛关注。作为单原子催化剂的扩展，近些年来双原子催化剂的研究也日趋增长。相比于单原子催化剂的单一活性中心，双原子催化剂具有灵活多变的双金属活性位点，且两种金属原子可以发生协同作用，有利于调节活性位点的几何构型和电子结构。这种活性位点的灵活可调性为优化反应中间体的结合强度提供了更多的机会，因此双原子催化剂可表现出更高的催化活性以及选择性。另外，双金属位点使双原子催化剂能够催化较为复杂的需要多个反应中间体同时参与的化学反应。

马东伟副教授近年来一直从事催化剂的设计研究，特别是典型双原子催化剂的工作机制取得众多理论方面的进展，相关成果有9篇科研论文入选ESI高被引论文。鉴于此，英国物理学会出版社旗下杂志《Journal of Physics D: Applied Physics》邀请课题组就双原子催化剂在能源相关电催化反应的应用进展，诸如包括氮气还原反应，二氧化碳还原反应，氧气还原反应，以及析氢析氧反应等撰写综述。在长达80余页的综述中，首先详细介绍了双原子催化剂的基本概念，然后简单总结了双原子催化剂的主要实验合成策略。接着着重探究了双原子催化剂的催化性能及其背后的反应机理，从理论角度深刻剖析了双原子催化剂的独特结构及配位环境对上述不同电催化反应的反应路径、催化活性以及产物选择性的影响，并结合实验验证加以分析。最后指出了双原子催化剂发展领域面临的机遇和挑战，希望从原子尺度为将来合理设计更高效的催化剂提供新思路。

河南大学材料学院博士研究生吴东海为论文的第一作者。马东伟副教授和贾瑜教授为文章的通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金和河南省科技创新人才项目的资助。