综述：多元素纳米粒子催化剂

《Advanced Materials》：Polyelemental Nanoparticle Catalysts

多元素纳米催化剂因结合不同元素的催化功能及协同电子效应，在复杂反应中表现出显著性能优势。近期合成技术的发展催生了新型纳米结构，本文系统综述了其在热催化（如工业尾气处理）、电催化（能源转换）和光催化（电荷分离）中的应用机制，提出原子级结构设计与反应工程协同优化的策略，并探讨高通量筛选和原位表征的技术瓶颈。

　　

摘要

多元素纳米粒子催化剂，包括相分离型和合金型纳米结构，近来引起了极大的关注。在单个粒子中结合多种元素能够实现每种元素相关功能的整合，从而使该粒子能够催化涉及多个步骤的复杂反应。此外，元素之间的协同电子相互作用可以用来调控化学吸附行为，为优化催化性能提供了有效途径。值得注意的是，合成方法的最新发展催生了大量新型多元素纳米粒子，从而推动了该领域研究的激增。本文综述了多元素纳米粒子在催化领域的最新进展。首先详细阐述了多元素纳米催化剂的设计原理，随后探讨了合金型和异质结构纳米粒子在热催化中的应用，重点关注在高温下进行的工业相关反应。同时，也回顾了多元素纳米催化剂在电化学反应中的应用，并解释了由于反应物种的特定结合能而带来的活性提升。接下来，介绍了多元素异质纳米结构在光催化中的应用，重点讨论了驱动表面氧化还原反应的载流子的激发与传输过程。最后，讨论了多元素纳米催化剂的未来发展方向以及高通量发现和原子尺度表征所面临的挑战，为多元素纳米催化剂的进一步发展提供了指导。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。