近日，福州大学化学学院谭理课题组在单原子催化剂用于二氧化碳热催化合成甲醇领域发表展望文章，相关成果以“Thermochemical CO₂ Reduction to Methanol over Metal-Based Single-Atom Catalysts (SACs): Outlook and Challenges for Developments”为题发表在化学学科国际顶级期刊Journal of the American Chemical Society (DOI: 10.1021/jacs.4c08523)。文章第一作者为福州大学化学学院毕业博士生赵慧博（现于南洋理工大学进行博士后研究），通讯作者为谭理教授与中国石油和化学工业联合会曾春阳，福州大学为第一通讯单位。

CO₂的减排利用已经成为了全球面临的重要“3E问题”（能源、环境、经济）之一。而CO₂加氢制备甲醇是CO₂化学利用的有效途径之一，此工作是福州大学新一轮双一流建设的又一重要成果，标志着福州大学在利用CO₂部分取代化石原料转化合成高价值化学品方面取得了重要突破，为践行我国“碳达峰、碳中和”这一重大战略需求做出相应贡献。

单原子催化剂（SACs）因其高原子利用率、可调控的微观结构以及极高的甲醇选择性在热化学CO₂转化中表现出巨大的潜力。但随着对催化剂要求的日益提高，单原子催化剂（SACs）这该领域的局限性也逐渐凸显，如常见的整体反应速率较低，稳定性较差以及表征手段受限等，极大的抑制了单原子催化剂（SACs）在实际生产中的广泛应用。鉴于此，作者在该篇展望中对单原子催化剂（SACs）在该领域的应用及其所面临的机遇与挑战发表观点，首先介绍了单原子催化剂在热催化甲醇合成反应中的发展历程与现状。在此基础上，讨论了其在催化性能，构效关系，机理研究以及结构表征方面的优势与不足（图1）。最后，作者对未来单原子催化剂的设计提供了新的见解与思路。