单原子催化剂（Single atom catalysts，SACs）是指将孤立的金属原子支撑在金属、金属氧化物、二维材料和分子筛等载体表面作为活性位点，这些活性位点均匀分布，周围固相载体的配位位点将其锚定，以防止单一的金属原子扩散聚集成粒子，进而实现以单原子作为催化活性中心进行催化的反应。
单原子催化剂易分离、可循环、易固定、活性位点均匀、配位环境可调、原子利用率高，因此被用于电催化、热催化、光催化、能量存储和有机电化学合成等领域。
单原子催化剂概念于2011年首次被提出，由于其具备的高原子利用率、超高的本征活性与选择性等特征，受到催化研究领域的重点关注，尤其是2014年以来，单原子催化剂相关论文及研究成果迅速增加，极大地推动了单原子催化剂技术的发展。
新思界
产业研究中心发布的
《2024年全球及中国单原子催化剂产业深度研究报告》显示，近年来，随着研究的深入及技术的发展，单原子催化剂的应用优势逐步显现，相关研究也随之增加，部分化工企业也尝试导入单原子催化剂，促使中国单原子催化剂需求量增加，进而刺激相关企业增加单原子催化剂产量，但是由于相关技术的不成熟，尚未有企业进行单原子催化剂的大规模量产，中国单原子催化剂年产量仅在kg级。
由于单原子催化剂在工业规模化生产领域还尚未大规模应用，导致生产规模效应无法显现，生产成本及产品价格相对较高，一定程度上抑制了下游应用的增长，不利于单原子催化剂行业搭建完善的产业体系，也增加了单原子催化剂行业的投资风险。
另外，单原子催化剂行业具备较高的技术、市场、资金、人才等方面的壁垒，尤其是在资金、技术方面，潜在单原子催化剂企业面临大量资金投入和诸多技术难题，导致行业内现有生产企业数量较少，出货量能达到公斤级的企业就更少。目前，国内掌握单原子催化剂生产技术并有产品对外销售的主要有联科华技术有限公司、中国科学院大连化学物理研究所、北京单原子催化科技有限公司等几家企业及研究院所。
未来，随着单原子催化剂应用技术的不断发展，以及越来越多的企业进入该领域并投入技术研发，中国单原子催化剂产业化生产技术将得到很大提升，产品质量、稳定性也将进一步提升，产品结构也将持续优化，将更好地满足下游工业市场应用要求，中国单原子催化剂消费需求有望呈现快速增长态势。如果企业能够率先掌握规模化生产技术并投入生产，其将凭借成本优势和规模优势迅速占据市场领先地位。
