硝基化合物还原是制备氨基化合物及其衍生物的重要手段。以贵金属为催化剂、氢气为还原剂的催化加氢技术是当前硝基还原的使用最为广泛的手段。然而，贵金属基催化剂存在成本高、加氢选择性差且易中毒等问题，限制了其大规模的推广使用。因此，发展高效非贵金属加氢催化剂是当前研究的趋势。杂原子掺杂碳负载的Fe 系（Fe、Co 和 Ni）金属，尤其是金属中心具有原子分散特征的碳负载铁系单原子催化剂，因其极低的成本、高选择性和良好的催化活性，是最有前景的催化剂之一。目前，铁系金属催化剂面临的挑战是如何将碳负载单原子催化剂的活性提高至贵金属基催化剂所具备的水平。该方面的研究虽然取得了一些研究进展，但单原子催化剂在硝基化合物的加氢反应中仍处于起步阶段，其催化性能仍有极大的提升空间。

单原子催化剂的活性受其金属中心的电子结构和空间分布影响。金属中心的电子结构主要受配位原子影响，其对反应物的吸附/解吸、中间体的形成以及产物的解离都具有重要的影响。然而，当前报道的碳负载单原子催化剂的金属中心多由N原子稳定。N原子电负性高，导致电子金属中心呈现缺电子状态，这对于反应物或中间体的吸附/解离并非总是优选的。另一方，并非所有单原子位点都是有催化活性的。单原子位点通常位于微孔结构中，仅有暴露在催化剂“外表面”的位点才是活性的。就此而言，介孔结构可以通过联通微孔，而使活性充分暴露。为此，作者提出了一种利用蛋白-金属离子网络化学策略，构建多级孔碳负载的、N, S共配位钴单原子催化剂，即Co₁/NSC-AT。其兼具高效的反应位点Co₁S₁N₃和多级孔结构带来的高的活性位点利用率。

Guangji Zhang, Feiying Tang, Xin Wang, Liqiang Wang, and You-NianLiu. Atomically Dispersed Co–S–N Active Sites Anchored on Hierarchically Porous Carbon for Efficient Catalytic Hydrogenation of Nitro Compounds. ACS Catalysis,2022, 12, 5786–5794.

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acscatal.2c01113.