打破结构对称性已成为微调催化位点电子结构的有力策略，从而显著提高了单原子催化剂（SACs）的电催化性能。
传统SACs（如M-N4构型）中固有的对称电子密度往往导致反应中间体的吸附和活化效果不佳，限制了它们的催化效率。
2025年3月13日，南京工业大学戴志晖、刘苏莉，清华大学王定胜在国际知名期刊Chemical Society Reviews上发表了题为《Breaking symmetry for better catalysis: insights into single-atom catalyst design》的综述论文。
通过破坏这种对称性，可以调节活性中心周围的电子分布，从而提高关键中间体的选择性和吸附强度。
这些变化直接影响反应路径，降低能量障碍，并增强催化活性。然而，通过打破SAC对称性实现精确调控以获得更好的催化效果仍然具有挑战性。
本文综述了催化剂的原子级对称性打破策略，包括电荷破坏、配位破坏和几何破坏及其在电子结构调控和活性中心调节中的电催化应用。
通过对M-N4框架的改造，实现了三种主要构型：不饱和配位M-Nx（X=1, 2, 3）、非金属掺杂MX-Nx（X=1, 2, 3）和双金属掺杂M1M2-N4。
先进的表征技术与密度泛函理论（DFT）阐明了这些策略对氧化、还原和双功能催化反应的影响。该综述强调了催化中打破对称性结构的重要性，并强调了在原子水平上实现精确控制的进一步研究的必要性。
Breaking symmetry for better catalysis: insights into single-atom catalyst design, Chem. Soc. Rev., (2025), DOI: 10.1039/d4cs01031k.
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