本发明公开了一种单原子催化剂及其制备方法与应用。所述制备方法包括:对作为前驱体的富含氮和碳的有机物进行高温聚合反应,制得块体氮化碳材料,之后进行剥离处理,获得氮化碳超薄纳米片;使包含所述氮化碳超薄纳米片、过渡金属源和溶剂的水热反应体系进行水热反应,制得过渡金属氧化物/氮化碳
复合材料;以及,对所述过渡金属氧化物/氮化碳复合材料进行煅烧、刻蚀处理,获得单原子催化剂。本发明通过在氮化碳超薄纳米片负载过渡金属单原子,并进一步通过氨化处理,大大提高了单原子催化剂的固氮性能,产氨效率可达675μmol·g
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