基于超积累植物的植物修复，是一种低成本、高效、环境友好、公众认可度高的修复方式，被广泛的应用于土壤污染修复中。研究发现，超积累植物中金属主要是以硫配位的形式与蛋白质等螯合，在植物体内的分散比较均匀。然而，富集了重金属的超积累植物的进一步处理是一大难题，不当的处理容易导致二次污染的发生。另外一方面，碳基单原子/纳米材料最近受到了广泛的关注。由于负载颗粒的特殊量子尺寸效应和极高配位不饱和度，以及碳材料基底大比表面积和高导电性，碳基单原子/纳米材料在光催化、电催化和高级氧化等各方面都有了优异的表现。然而，高昂的制备成本成为的限制碳基单原子/纳米材料实际应用的瓶颈，尤其是在环境修复领域。我们利用典型的锰超积累植物——美洲商陆制备了具有光催化、电催化和高级氧化的单原子/纳米材料，在避免超积累植物生物质二次污染的前提下，大大提高了其附加值，实现了资源化利用。进一步的，我们基于原位同步辐射X射线吸收谱技术（XAFS），原位光电子能谱（XPS）和原位电子顺磁共振（EPR）等原位表征手段，系统的在原子/分子层面研究了碳基单原子/纳米材料的体相结构信息以及光、电等催化过程中的原位动态机制，凝练出碳基单原子/纳米材料制备以及催化活性调控的关键因素，指导超积累植物的资源化利用，为廉价工业化碳基单原子/纳米材料用于环境污染修复奠定基础。
 

单原子材料,纳米材料,生物炭,超积累植物