美国能源部SLAC国家加速器实验室（SLAC National Accelerator Laboratory，是美国能源部所属的国家实验室，在能源部的方案下由斯坦福大学指挥运行）其一部门斯坦福同步辐射光源（SSRL）的研究人员与加州大学戴维斯分校（UC Davis）的团队，最近取得重大突破，开发出一款创新的软件工具，显著提升了单原子催化剂的分析效率，这项进展对于催化剂研究领域具有深远影响。

催化剂在我们的日常生活中无处不在，从制作面包到更高效地将原材料转化为燃料，都扮演着关键角色。其中，单原子催化剂因其独特性质而备受瞩目。传统催化剂通常使用纳米颗粒，但只有表面原子参与反应，内部原子无法发挥作用。单原子催化剂通过在支撑物上分散单个金属原子，实现了金属原子的最大化利用。

研究团队运用扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）光谱技术，结合密度泛函理论，开发出QuantEXAFS软件。该工具最初用于确定单一原子结构，后来扩展为MS-QuantEXAFS版本，能够同时分析单原子和纳米颗粒的比例，这项创新将原本需要数月完成的分析工作缩短至一夜之间。

第一作者Rachita Rana以铂原子固定在氧化镁支撑物上的案例进行研究，成功展示了该工具的实用性。这项突破不仅加速催化剂研究进程，还为未来的催化剂设计提供重要指导。

研究团队计划向科学界公开MS-QuantEXAFS，并将其纳入培训课程中，为下一代研究人员提供更有力的工具。这项创新将推动催化剂研究的快速发展，为更环保、更高效的化学工业贡献力量。研究结果发表在《Chemistry–Methods》上。

（首图为MS-QuantEXAFS计算单原子催化剂上铂原子和铂纳米颗粒的百分比，帮助研究人员将结构与催化剂活性联系起来，来源：SLAC）