纳米岛(,)是纳米材料科学领域中一类具有特殊结构的功能性单元,其核心定义为100。
图:三种SANI的示意图。DOI:10.1002/adma.202211103
SACs1.架构单原子在纳米岛内可动态移动,优化配位和电子结构,避免聚集,提升活性与稳定性。
“一岛多原子”架构3.:纳米岛和载体可负载同种或不同金属单原子,形成双功能协同催化结构,实现多类型反应的同时催化。
SANIs的作用
纳米岛对金属纳米颗粒的锚定作用强于载体,能有效抑制颗粒的整体迁移和烧结。切断了颗粒整体迁移和奥斯特瓦尔德熟化这两种烧结路径如图在催化剂载体与金属纳米颗粒之间嵌入了。与载体相比,纳米岛对纳米颗粒的锚定作用更强,阻止了颗粒通过整体迁移烧结。
图:纳米岛结构催化剂抗烧结示意图。DOI:10.1038/s41563-025-02134-9
原子级分散
这既保留了原子级分散金属催化剂的独特几何和电子特性、高原子利用效率等优势,又克服了易团聚导致稳定性差的问题。
3CeO纳米岛接枝到高比表面积的2Pt作者认为,Pt原子对CeOx的亲和力远大于对这种利用功能纳米岛限域原子分散金属并提升反应性的策略具有普适性,有望推动单原子催化剂的实际应用。

3在热催化中,活性与稳定性常相互矛盾。如图提出一种新方法,通过在Pt-CeO/SiO在氧化反应中活性比传统催化剂高出两个数量级,且稳定性优异。
22 nm。PtPt。
4:1x2DOI:10.1038/s41586-022-05251-6
电催化
SACs5电脉冲方法在氮掺杂碳()上合成了原子分散的Pt电催化剂(Pt-FeO/CN,在氧还原反应(ORR)中表现出卓越的电催化活性。
M KOHV vs RHEmW cm,且循环稳定性长达小时。
图:1x在“一岛一原子”结构中的电催化应用。:10.1002/anie.202213366
光催化
SACs6Co中心和PtCo合金纳米颗粒的光催化剂2300.9-1-1TEOAmmol hg。
EPRHO2HO。这种催化剂不仅提高了光生电荷分离效率,还通过双功能位点协同效应图:Co-PtCo34“一岛多原子”和“岛海协同”结构光催化应用。:10.1021/jacs.1c12310
SANIs面临的挑战
SANIs在大面积上精确调控纳米岛上的原子数量或完全避免载体上单原子的形成此外,为了提高单原子密度,需要制备高度分散且超小的纳米岛。然而,超细金属纳米颗粒在金属氧化物上的负载可能会导致强金属–载体相互作用为了解决这些问题,建议采用原子层沉积ALD来优化金属单原子在岛上的均匀生长。此外,还可以考虑采用其他非金属纳米岛(如石墨烯和聚合物纳米岛)来构建更多的SANIs催化剂,以满足不同催化反应的需求。
7N4上构建了独特的纳米岛支撑的三原子催化剂(。具体而言,在两个相邻的M-N配位位点之间引入第三金属原子,形成线性三原子结构,例如34FeCu三角形。这种设计策略是在先前g-CN纳米岛的基础上发展而来的。

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