具有结构和活性可调性的单原子催化剂在能源和环境应用中引起了极大的关注。近日，来自中国科学技术大学的Jun Jiang等人首次提出了二维石墨烯和电异质结构上单原子催化的第一原理研究，从而提供了一种利用二维异质结构获得高效单原子催化剂的策略。

文章要点：

1) 该研究发现，带电层中的负离子电子气体能够向石墨烯层进行巨大的电子转移，转移程度可通过选择带电层来控制，且电荷转移调节了单个金属原子的d轨道电子占有率，增强了析氢反应和氧还原反应的催化活性；

2) 此外，吸附能E_ads与电荷变化Δ_q之间的强相关性表明，界面电荷转移是异质结构基催化剂的关键催化因素，并且多项式回归模型证明了电荷转移的重要性，还准确预测了离子和分子的吸附能。

参考资料：

J. Jiang, et al. Interlayer Charge Transfer Regulates Single-Atom Catalytic Activity on Electride/Graphene 2D Heterojunctions. J. Am. Chem. Soc. (2023).

DOI: 10.1021/jacs.2c13596

https://doi.org/10.1021/jacs.2c13596