随着全球能源转型与碳中和目标的推进，电催化技术作为清洁能源转换与化工生产绿色化的核心途径，受到学术界与工业界的高度关注。在电催化体系中，催化剂是能量转换的核心。为最大化贵金属原子利用率、降低成本，单原子催化剂（Single-Atom Catalysts, SACs）成为当前研究热点。SACs理论上可实现 100% 的表面原子暴露，使每个金属原子成为活性位点。然而，高度分散的零价金属单原子热力学上极不稳定，极易在反应过程中发生迁移团聚，导致活性衰减。因此，如何通过载体设计实现金属活性位点的稳定锚定与精准电子调控，成为原子级分散催化剂研发的关键科学问题。

金属 - 载体相互作用（Metal–Support Interactions, MSI）正是解决这一问题的核心机制。自上世纪 70 年代 Tauster 等人提出经典的强金属 - 载体相互作用（SMSI）概念以来，MSI的研究内涵不断被丰富：从最初关注高温还原下氧化物载体迁移包覆金属颗粒的几何效应，拓展到现代电催化体系中界面电荷转移、轨道杂化、配位重构、自旋态调控等原子 / 电子尺度的多维效应。

鉴于此，郑州大学新能源科学与工程交叉研究中心系统梳理了目前电催化体系中金属 - 载体相互作用的多维调控规律与应用进展。首先从物理机制与化学机制两大维度，全面解析了载体与金属活性中心之间的相互作用本质；其次，从五个调控方向深入阐释了载体微观结构（类型、晶相、晶面、空位、掺杂）对金属 - 载体相互作用的多维调控规律；最后，进一步系统总结了 MSI 调控策略在五大类核心电催化反应中的研究进展。研究成果不仅为原子级分散电催化剂的理性设计提供了系统性的理论指导，也为下一代高效、稳定、低成本电催化材料的开发提供了借鉴。

相关成果以"Metal–support interactions via multidimensional regulation in key electrocatalytic reactions"为题发表于Chemical Science期刊。团队研究生王超龙为论文第一作者，邵功磊研究员为通讯作者。本研究得到了河南省中原人才计划（培育系列）—中原青年拔尖人才、国家自然科学基金、河南省省科研发展计划联合基金的支持。

文章链接：https://doi.org/10.1039/D6SC02712A

作者简介：

王超龙（第一作者），2024年毕业于长春工业大学，获得学士学位。现就读于郑州大学化工学院材料与化工专业。主要从事钨基金属氧化物的精准构筑及其电解水研究。

邵功磊，博士生导师，郑州大学化工学院直聘研究员，主要从事二维纳米材料的可控制备，单原子、纳米合金及高熵纳米催化剂的精准构筑，电解水耦合制氢及有机小分子电催化体系开发。目前主持科技成果转化项目、国家自然科学基金、以及河南省基金项目8项；申请国家专利4项；发表SCI论文40余篇。

周震，长江学者、享受国务院政府特殊津贴专家，中原学者。主持国家重点研发计划项目课题和国家自然科学基金重点项目等研究。通过高通量计算、实验与机器学习相结合揭示电化学储能新机制，设计系列锂/钠离子电池固态电解质和电极材料，构筑可充电Li-CO2电池储能新体系。在国内外期刊发表论文350余篇。论文被引用54000余次，h-index为131。2014-2025年连续12年入围“爱思唯尔”中国高被引学者榜。2018-2025年连续8年入选“科睿唯安”全球高被引科学家。2020年入选英国皇家化学会会士(FRSC)。现为Journal of Materials Chemistry A和Green Energy & Environment等期刊副主编、Journal of Power Sources编辑以及Batteries & Supercaps和《中国稀土学报》等期刊编委以及中国电子学会化学与物理电源技术分会第八届委员会委员、中国化学会理论化学专业委员会委员、中国自然资源学会资源循环利用专业委员会委员和河南省委决策咨询委员会委员。