综述：非均相电催化中单原子催化剂的对称性破缺：反应性与构型

《Chemical Society Reviews》：Symmetry breaking of single-atom catalysts in heterogeneous electrocatalysis: reactivity and configuration

单原子催化剂（SACs）通过破坏局部对称性调控电子结构，提升催化效能与稳定性。研究系统分析了应变诱导晶格畸变、缺陷工程配位优化及曲率衍生界面场等原子级修饰策略，揭示对称性破坏通过重排电子密度、解除轨道简并及优化d带中心增强中间体吸附与反应动力学，同时强化金属-载体相互作用提升稳定性。未来需突破原子级精准调控、工况稳定性及规模化制备瓶颈。

　　

单原子催化剂（SACs）已成为异相电催化领域中的变革性材料，然而它们传统的对称配位环境往往导致催化效率不佳。本综述系统地探讨了通过刻意破坏局部对称性作为一种强大的设计策略，以精确调控SACs的电子特性。我们对原子级别的调控方法进行了分类和分析，包括应变诱导的晶格畸变、缺陷工程化的配位调控以及基于曲率的界面场，展示了这些策略如何有效打破M–N₄等基元的固有对称性。我们的分析表明，这种对称性破坏重新分配了金属中心的电子密度，消除了轨道简并性，并优化了d带中心，从而增强了中间体的吸附能力，加快了反应动力学，并打破了原有的尺度关系。此外，这些非对称配置的SACs通过加强金属与载体的相互作用而表现出更好的稳定性。尽管已经取得了显著进展，但我们认为未来的研究必须解决原子级精度、操作条件下的稳定性以及可扩展合成等方面的挑战，以充分实现对称性破坏SACs在各种电催化应用中的潜力，从而为先进电催化材料的合理设计建立一个新的范式。