NO和Hg⁰的催化氧化是消除燃煤电厂排放的多种污染物的关键。然而，传统催化剂由于活化能力低，吸附选择性差，催化活性低，耐硫性差。因此，设计和开发在低温下具有高活性和优异的抗SO₂性能的强大催化剂是协同去除多种污染物的理想催化剂。

在此，中国科学技术大学江海龙和华北电力大学高正阳等制备了一种单原子Fe修饰的N掺杂碳催化剂(Fe₁-N₄-C)，其具有丰富的Fe₁-N₄位点，该催化剂能够高效催化氧化NO和Hg⁰。

性能测试结果表明，在低温和室温下Fe₁-N₄-C对氧化NO和Hg⁰具有超高的催化活性。更重要的是，Fe₁-N₄-C表现出强大的耐硫性，因为它对反应物的吸附要优于吸附硫氧化物，这是传统催化剂以前从未实现过的。

此外，SO₂氧化加速了吸附的O原子在Fe₁-N₄-C位点上的消耗，导致Fe₁-N₄-C位点的再生，进一步促进了NO在Fe₁-N₄-C上的催化氧化。

密度泛函理论(DFT)计算表明，Fe₁-N₄活性位点导致催化剂上反应能垒低、吸附选择性高以及催化剂稳定性增强，这为其优异的催化性能提供了详细的分子水平上的理解。

这是关于具有强硫耐受性的单原子催化剂上NO和Hg⁰氧化的首次报道，该项工作表明单原子催化剂是NO和Hg⁰催化氧化的有希望的候选者，具有实现去除燃煤电厂的多种污染物远大前景。

A sulfur-tolerant MOF-based single-atom Fe Catalyst for Efficient Oxidation of NO and Hg⁰. Advanced Materials, 2022. DOI: 10.1002/adma.202110123