盡管雙單原子催化劑 (DSACs) 具有巨大的潛力，但其合成過程中的復雜性、穩定性、純度和可擴展性仍然是當前研究中的主要關注點。為了解決這些問題，江南大學杜明亮教授課題組提出了一種通用策略，稱為“熵工程中間合成雙單原子化合物” (EEMIS-DSAC)，該策略精心設計以生產多種DSACs，有效解決上述問題。我們的策略結合了自下而上和自上而下兩種范式的優點，提出了一種優化催化劑結構的新見解。所制備的DSACs在硝酸鹽還原反應 (NO3RR)中表現出優異的活性和穩定性。
雙單原子催化劑 (DSACs) 已成為催化領域的焦點，由于其優異的性能和應用潛力而廣受關注。DSACs 通過在單一載體上均勻分散兩種不同的金屬原子，不僅繼承了單原子催化劑 (SACs) 的高活性和高選擇性，還通過兩種金屬原子之間的協同作用進一步提升了催化性能。然而，盡管 DSACs 具有巨大潛力，但其合成過程中仍面臨關鍵挑戰。首先，當前的合成方法通常復雜且昂貴，限制了其在工業應用中的廣泛采用。其次，DSACs 的穩定性問題，特別是催化反應中的失活現象，成為其長期穩定應用的主要障礙。此外，催化劑的純度問題也不容忽視，因為任何雜質或團簇結構都會對其性能和活性產生不利影響。最后，大多數現有的合成方法都是針對特定金屬和基底材料定制的，這大大限制了 DSACs 的可擴展性和廣泛應用。因此，為了充分利用 DSACs 的優勢，必須解決這些挑戰，優化合成技術，開發更通用和高效的合成方法。
在 SACs 合成領域，主要有兩種策略——自上而下和自下而上——每種策略都有其固有的挑戰和局限性。自上而下的方法通常從較大的金屬結構（如納米粒子或納米簇）開始，采用電化學蝕刻或熱處理等方法將其逐步分解為單個原子。這種方法的主要挑戰是需要精確控制，以防止不完全或過度分解，從而影響催化劑的穩定性和活性。另一方面，自下而上的策略從金屬離子或有機金屬化合物開始，通過化學或物理方法逐步構建到單原子水平。這種方法的缺點包括需要多步驟程序和復雜控制，并且可能涉及使用潛在的有毒、昂貴或環境不友好的化學試劑。總之，這兩種策略在材料穩定性、產品純度、環境影響、時間效率和可擴展性方面都面臨固有挑戰。
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