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【科学亮点】

1、通过电化学拔硫技术，在MoS ₂ 表面制造大量空位，形成“原子级锚点”，成功负载超高密度的铜（Cu）和铂（Pt）单原子，为后续动态重组奠定基础。

2、电场操控下的原子级重组：传统催化剂一旦制备完成，结构就固定不变。但这项研究打破了这一限制——Cu和Pt单原子可以在电场控制下可逆结合/分离，形成高活性的异核双原子催化剂（Cu-Pt DACs）！团队首次实现Cu–Pt异核双原子催化剂在二维MoS₂表面的电场诱导构建，具备动态可逆结构转换能力；

通过原位X射线吸收光谱和理论计算，团队发现：

施加负电压时，Cu和Pt单原子靠近，在MoS ₂ 表面形成稳定的异核双原子结构（Cu-Pt DACs）键长仅2.6 Å；

关闭电场后，它们又“分道扬镳”，恢复为孤立单原子状态。

这一过程犹如“原子开关”，完全可逆且高度可控！

3、协同作用：1+1 > 2

通过原位光谱+理论计算，团队发现：双原子协同调控吸附能。Cu负责强吸附炔烃，Pt负责高效活化氢。二者结合后，中间体结合能刚好合适，既加速反应又避免过度加氢。

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【图文解析】

图1、系统呈现了异核双原子催化剂（DAC）构建的前驱过程与原子尺度下的空间定位策略。通过电化学脱硫手段在MoS ₂ 表面引入高密度硫空位，诱导2H相向1Tʹ相转变，并显著提升其对金属单原子的锚定能力。该相变及空位结构的生成通过HAADF–STEM成像、EPR谱和拉曼光谱等多手段证实。后续采用电沉积方法将Cu与Pt分别负载于空位富集的MoS ₂ 表面，形成高负载的单原子结构（Cu: 7.9 wt%，Pt: 6.7 wt%）。4D-STEM结合EELS分析揭示Cu原子主要位于Mo位之上（吸附位，Cu_ads），而Pt原子则表现出明显的替代型掺杂行为（Ptsub）。电荷密度映射进一步表明Cu位点具有更高的正电密度分布，暗示其更容易参与电荷转移及成键行为。上述异质位点的空间邻近性为电场诱导的Cu–Pt成键提供了结构基础，同时为后续构效关系研究奠定了微观前提。

图2、单原子配位环境与电子态分析验证异核前驱结构。

图2通过同步辐射X射线吸收近边结构（XANES）与扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）谱系，对Cu与Pt在MoS ₂ 表面的配位环境及其分散态进行定量解析。XANES谱显示，Pt在L ₃ -edge处的白线强度显著低于PtO ₂ 及H ₂ PtCl ₆ 参比样，表明其处于较低氧化态（+2）；而Cu的K-edge谱证实其为+1价态，符合其三配位吸附位构型。EXAFS傅里叶变换谱进一步揭示Cu–S（~1.7 Å）与Pt–S（~1.9 Å）配位距，均无金属–金属散射信号，验证了金属单原子的孤立分布。理论建模进一步支持了实验发现，通过构建Cu_ads–Pt_sub模型并与实验XANES谱进行拟合，获得高度匹配的理论曲线。此外，模拟结果表明Pt更易与S形成稳定的四配位结构，Cu则倾向于以较低配位数吸附于表面，电子结构与配位环境高度协同。整体结果清晰地确认了异核DAC的可能构型，并为电场响应过程中的动态调控提供了精确的结构参照。

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