单原子催化！上海交通大学「国家杰青/长江学者」张礼知，重磅Science子刊！

本文研究了电化学加氢过程中氢转移效率低的问题。传统电化学加氢受限于氢在三维空间内的无序转移，而氢键网络虽能提供多维传输通道，但难以实现氢的定向传输。研究目的旨在通过设计Pdδ−单原子和CuOx纳米岛修饰的铜泡沫催化剂，重构电极界面的氢键网络结构，实现高效质子定向传输。研究结论表明，该催化剂通过将界面氢键网络从4-HB•H2O主导的三维结构转变为2-HB•H2O主导的二维结构，并结合Pd单原子作为质子"陷阱"的电子富集特性，显著降低了质子转移能垒。在氯霉素氢化反应中实现了99%的转化率和17.5%的法拉第效率，且具有优异的稳定性和选择性，证明了定向质子传递机制的有效性。