?2022年7月，清華大學李亞棟院士團隊王定勝教授在《碳能源（英文版）》上以“單原子催化助力“碳中和”為題發表綜述文章。文章系統闡述了單原子催化劑在電、光及熱等催化、能源轉化領域的最新研究進展，為高效清潔能源獲取提供切實可行途徑。

    據統計，2019年全球碳排放量約為401億噸，其中86%來自化石燃料的利用。排放的CO2大量累積造成了嚴重的“溫室效應”。文章介紹實現雙碳目標的重要途徑可以分為兩個方面：其一是將CO2高效轉化為高附加值的碳氫燃料，其二是利用可持續綠色能源替代傳統化石能源用于清潔電力和氫能的生產，進而利用電力和氫能替代化石燃料用于居民生活、交通和工業過程，從而實現二氧化碳大幅減排的目標。特別強調的是，具有近 100% 原子利用率的單原子催化劑（Single-atom Catalysts，SACs）可以提供一個優質的研究平臺，并在催化和能源轉換及利用方面取得了令人鼓舞的研究進展。然而，目前關于SACs 在實現“碳中和”目標研究領域的評論文章相對較少。因此，系統而深入地闡述單原子助力實現“碳中和”的綜述研究是迫切和需要的。

    據了解，該文章重點介紹了運用獨特結構的單原子催化劑通過光催化、電催化和熱催化等技術將 CO2高效轉化為高附加值的碳能源，如將 CO2 轉化為碳氫化合物燃料（CO、CH4、HCOOH、CH3OH 和多碳鏈 [C2+] 產品）。

    此外，該團隊在文章中也介紹了借助先進的能源轉換技術和裝置器件來制備綠色可持續新能源，進而替代污染嚴重的傳統化石燃料，例如著重介紹了通過光催化和電催化水分解產生氫能和燃料電池中的高效氧還原反應（oxygen reduction reaction，ORR）等技術。

     值得注意的是，文章還詳細闡述了單原子催化劑（包括 d-、ds-、p-和 f-區域）用于CO2 轉化、水分解產氫和燃料電池中 ORR 的代表性示例，并且相應的介紹單原子催化劑的合成方法、表征和相應的催化活性，討論了其“構效關系”。最后，該文章對單原子材料未來在促進“碳中和”方面的應用前景和所面臨的挑戰提出了一些展望。

    《碳能源（英文版）》是由溫州大學和Wiley聯合創辦的旗艦期刊，面向材料、化學、環境、物理及交叉學科，重點關注碳、碳減排、清潔能源等前沿領域，旨在及時報道國際上碳材料和能源領域的最新科研成果和動態。