原子层沉积技术制备单原子催化剂

doi:10.1016/S1872-2067(17)62903-6

摘要/Abstract

摘要：

贵金属单原子催化剂因具有独特的催化性能和高的利用率而迅速引人关注.原子层沉积（ALD）逐渐成为大批量合成稳定单原子的有力工具.本文总结了采用ALD合成单原子的最新进展，以及未来的研究方向和趋势.

Abstract:

Noble single-atom catalysts have rapidly been attracting attention due to their unique catalytic properties and maximized utilization. Atomic layer deposition (ALD) is an emerging powerful tech-nique for large-scale synthesis of stable single atom. In this review, we summarize recent develop-ments of single atom synthesized by ALD as well as explore future research direction and trends.

Key words: Single-atom, Atomic layer deposition, Catalysis, Noble catalyst, Mechanism

Niancai Cheng, Xueliang(Andy) Sun. 原子层沉积技术制备单原子催化剂[J]. 催化学报, 2017, 38(9): 1508-1514.

Niancai Cheng, Xueliang(Andy) Sun. Single atom catalyst by atomic layer deposition technique[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2017, 38(9): 1508-1514.

×
扫码分享

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: https://www.cjcatal.com/CN/10.1016/S1872-2067(17)62903-6

https://www.cjcatal.com/CN/Y2017/V38/I9/1508

参考文献

[1] B. T. Qiao, A. Q. Wang, X. F. Yang, L. F. Allard, Z. Jiang, Y. T. Cui, J. Y. Liu, J. Li, T. Zhang, Nat. Chem., 2011, 3, 634-641.
[2] M. Moses-DeBusk, M. Yoon, L. F. Allard, D. R. Mullins, Z. L. Wu, X. F. Yang, G. Veith, G. M. Stocks, C. K. Narula, J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 12634-12645.
[3] B. T. Qiao, J. X. Liang, A. Q. Wang, C. Q. Xu, J. Li, T. Zhang, J. J. Liu, Nano. Res., 2015, 8, 2913-2924.
[4] M. Yang, S. Li, Y. Wang, J. A. Herron, Y. Xu, L. F. Allard, S. Lee, J. Huang, M. Mavrikakis, M. Flytzani-Stephanopoulos, Science, 2014, 346, 1498-1501.
[5] J. Lin, A. Q. Wang, B. T. Qiao, X. Y. Liu, X. F. Yang, X. D. Wang, J. X. Liang, J. Li, J. Y. Liu, T. Zhang, J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 15314-15317.
[6] M. Yang, J. L. Liu, S. Lee, B. Zugic, J. Huang, L. F. Allard, M. Flytza-ni-Stephanopoulos, J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 3470-3473.
[7] S. Yang, H. Lee, ACS Catal., 2013, 3, 437-443.
[8] S. Yang, J. Kim, Y. J. Tak, A. Soon, H. Lee, Angew. Chem., Int. Ed., 2016, 55, 2058-2062.
[9] H. S. Wei, X. Y. Liu, A. Q. Wang, L. L. Zhang, B. T. Qiao, X. F. Yang, Y. Q. Huang, S. Miao, J. Y. Liu, T. Zhang, Nat. Commun., 2014, 5, 5634.
[10] G. Vile, D. Albani, M. Nachtegaal, Z. P. Chen, D. Dontsova, M. Anto-nietti, N. Lopez, J. Perez-Ramirez, Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 11265-11269.
[11] F. R. Lucci, M. D. Marcinkowski, E. C. H. Sykes, J. L. Liu, M. Yang, L. M. Flytzani-Stephanopoulos, F. Allard, Nat. Commun., 2015, 6, 8550.
[12] J. M. Thomas, Z. Saghi, P. L. Gai, Top. Catal., 2011, 54, 588-594.
[13] M. Flytzani-Stephanopoulos, B. C. Gates, Annu. Rev. Chem. Biomol., 2012, 3, 545-574.
[14] M. Flytzani-Stephanopoulos, Acc. Chem. Res., 2014, 47, 783-792.
[15] Q. Fu, H. Saltsburg, M. Flytzani-Stephanopoulos, Science, 2003, 301, 935-938.
[16] Q. Fu, W. L. Deng, H. Saltsburg, M. Flytzani-Stephanopoulos, Appl. Catal. B, 2005, 56, 57-68.
[17] M. Yang, L. F. Allard, M. Flytzani-Stephanopoulos, J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 3768-3771.
[18] N. C. Cheng, M. Norouzi Banis, J. Liu, A. Riese, S. C. Mu, R. Y. Li, T. K. Sham, X. L. Sun, Energy Environ. Sci., 2015, 8, 1450-1455.
[19] N. C. Cheng, M. N. Banis, J. Liu, A. Riese, X. Li, R. Y. Li, S. Y. Ye, S. Knights, X. L. Sun, Adv. Mater., 2015, 27, 277-281.
[20] X. F. Zhang, J. J. Guo, P. F. Guan, C. J. Liu, H. Huang, F. H. Xue, X. L. Dong, S. J. Pennycook, M. F. Chisholm., Nat. Commun., 2013, 4, 2929.
[21] J. Liu, M. G. Jiao, L. L. Lu, H. M. Barkholtz, Y. P. Li, Y. Wang, L. H. Jiang, Z. J. Wu, D. J. Liu, L. Zhuang, C. Ma, J. Zeng, B. S. Zhang, D. S. Su, P. Song, W. Xing, W. L. Xu, Y. Wang, Z. Jiang, G. Q. Sun, Nat. Commun., 2017, 8, 15938.
[22] T. Ahn, J. H. Kim, H. M. Yang, J. W. Lee, J. D. Kim, J. Phys. Chem. C, 2012, 116, 6069-6076.
[23] S. Laurent, D. Forge, M. Port, A. Roch, C. Robic, L. V. Elst, R. N. Mul-ler, Chem. Rev., 2008, 108, 2064-2110.
[24] A. H. Lu, E. L. Salabas, F. Schuth, Angew. Chem. Int. Ed., 2007, 46, 1222-1244.
[25] X. G. Li, W. T. Bi, C. Z. Wu, Y. Xie, L. Zhang, Q. Zhang, Y. Luo, S. Tao, W. S. Chu, Adv. Mater., 2016, 28, 2427-2431.
[26] L. L. Lin, W. Zhou, R. Gao, S. Y. Yao, X. Zhang, W. Q. Xu, S. J. Zheng, Z. Jiang, Q. L. Yu, Y. W. Li, C. Shi, X. D. Wen, D. Ma, Nature, 2017, 544, 80-83.
[27] S. H. Wang, L. Shang, L. L. Li, Y. J. Yu, C. W. Chi, K. Wang, J. Zhang, R. Shi, H. Y. Shen, G. I. N. Waterhouse, S. J. Liu, J. Tian, T. R. Zhang, H. Y. Liu, Adv. Mater., 2016, 28, 8379-8387.
[28] P. Q. Yin, T. Yao, Y. N. Wu, L. R. Zheng, Y. Lin, W. Liu, H. X. Ju, J. F. Zhu, X. Hong, Z. X. Deng, G. Zhou, S. Q. Wei, Y. D. Li, Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 10800-10805.
[29] U. Heiz, A. Sanchez, S. Abbet, W. D. Schneider, J. Am. Chem. Soc., 1999, 121, 3214-3217.
[30] S. Vajda, M. G. White, ACS Catal., 2015, 5, 7152-7176.
[31] S. H. Sun, G. X. Zhang, N. Gauquelin, N. Chen, J. G. Zhou, S. L. Yang, W. F. Chen, X. B. Meng, D. S. Geng, M. N. Banis, R. Y. Li, S. Y. Ye, S. Knights, G. A. Botton, T. K. Sham, X. L. Sun, Sci. Rep., 2013, 3, 1775.
[32] N. Cheng, S. Stambula, D. Wang, M. N. Banis, J. Liu, A. Riese, B. Xiao, R. Li, T. K. Sham, L. M. Liu, G. A. Botton, X. Sun, Nat. Commun., 2016, 7, 13638.
[33] S. M. George, Chem. Rev., 2010, 110, 111-131.
[34] J. Liu, X. Sun, Nanotechnology, 2015, 26, 024001.
[35] B. J. O'Neill, D. H. K. Jackson, J. Lee, C. Canlas, P. C. Stair, C. L. Mar-shall, J. W. Elam, T. F. Kuech, J. A. Dumesic, G. W. Huber, ACS Catal., 2015, 5, 1804-1825.
[36] J. Hamalainen, M. Ritala, M. Leskela, Chem. Mater., 2014, 26, 786-801.
[37] J. L. Lu, J. W. Elam, P. C. Stair, Acc. Chem. Res., 2013, 46, 1806-1815.
[38] N. C. Cheng, Y. Y. Shao, J. Liu, X. L. Sun, Nano. Energy, 2016, 29, 220-242.
[39] H. Kim, H. B. R. Lee, W. J. Maeng, Thin Solid Films, 2009, 517, 2563-2580.
[40] W. Setthapun, W. D. Williams, S. M. Kim, H. Feng, J. W. Elam, F. A. Rabuffetti, K. R. Poeppelmeier, P. C. Stair, E. A. Stach, F. H. Ribeiro, J. T. Miller, C. L. Marshall, J. Phys. Chem. C, 2010, 114, 9758-9771.
[41] J. W. Clancey, A. S. Cavanagh, R. S. Kukreja, A. Kongkanand, S. M. George, J. Vac. Sci. Technol. A, 2015, 33, 01A13011-01A13019.
[42] R. Subbaraman, D. Tripkovic, D. Strmcnik, K. C. Chang, M. Uchi-mura, A. P. Paulikas, V. Stamenkovic, N. M. Markovic, Science, 2011, 334, 1256-1260.
[43] H. J. Yin, S. L. Zhao, K. Zhao, A. Muqsit, H. J. Tang, L. Chang, H. J. Zhao, Y. Gao, Z. Y. Tang, Nat. Commun., 2015, 6, 6430.
[44] H. L. Fei, J. C. Dong, M. J. Arellano-Jimenez, G. Ye, N. Dong Kim, E. L. G. Samuel, Z. Peng, Z. Zhu, F. Qin, J. Bao, M. J. Yacaman, P. M. Ajayan, D. Chen, J. M. Tour, Nat. Commun., 2015, 6, 8668.
[45] I. E. L. Stephens, I. Chorkendorff, Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 50, 1476-1477.
[46] H. Yan, H. Cheng, H. Yi, Y. Lin, T. Yao, C. L. Wang, J. J. Li, S. Q. Wei, J. L. Lu, J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 10484-10487.
[47] C. L. Wang, X. K. Gu, H. Yan, Y. Lin, J. J. Li, D. D. Liu, W. X. Li, J. Lu, ACS Catal., 2017, 7, 887-891.
[48] M. Piernavieja-Hermida, Z. Lu, A. White, K. B. Low, T. Wu, J. W. Elam, Z. Wu, Y. Lei, Nanoscale, 2016, 8, 15348-15356.