综述：单原子合金在光催化应用中的研究进展：材料创新与光驱动反应性

本综述系统探讨了单原子合金催化剂（SAAs）在光催化能源转换领域的最新进展，重点介绍了其合成策略、表征方法及在多种光催化反应中的应用。文章强调SAAs兼具传统合金催化剂和单原子催化剂（SACs）的优势，通过金属位点与合金载体的协同作用显著提升光催化系统的效率与稳定性，为太阳能转化研究提供了重要方向。

　　

单原子合金催化剂的合成与表征

近年来，单原子合金催化剂（SAAs）的合成技术迅速发展，主要通过湿化学法、气相沉积和原子层沉积等方法实现金属原子的原子级分散。关键表征手段包括像差校正扫描透射电子显微镜（AC-STEM）、X射线吸收精细结构（XAFS）谱和红外光谱（IR），这些技术证实了金属原子以孤立形式嵌入合金载体并形成稳定的配位结构。

光催化反应中的广泛应用

SAAs在光催化水分解、CO₂还原和有机物降解等领域展现出显著优势。例如，在析氢反应（HER）中，Pt基SAAs可通过优化氢吸附自由能提高反应效率；在CO₂还原中，Cu基SAAs能够促进C–C耦合生成多碳产物。其活性提升源于孤立金属位点对反应物的特异性吸附和合金载体对光生电荷的高效分离。

协同机制与系统构建

SAAs的核心优势在于金属单原子与合金载体间的电子协同与几何效应。孤立金属位点可作为高活性中心激活小分子（如H₂O或CO₂），而合金载体则增强光吸收并抑制电子-空穴复合。这种协同作用显著提升了人工光合作用系统的整体性能，为设计高效稳定的光催化体系提供了新思路。

挑战与未来展望

尽管SAAs在光催化中潜力巨大，但其大规模制备、长期稳定性及反应机理的深入解析仍是当前面临的挑战。未来研究需聚焦于精准调控金属-载体相互作用、开发原位表征技术，并探索其在生物医学和环境修复等跨领域的应用前景。