开发能够同时实现高灵敏度和高选择性的气体传感器对于检测单一类型气体仍然是一个重大挑战。在此，我们展示了一种具有非常规动态变化配位结构的钴（Co）单原子，可用作具有优异灵敏度和选择性的 NH₃传感材料。根据 2-甲基咪唑（2MI）分子和羰基在石墨烯上的空间效应，Co 单原子演变为双齿配位结构（Co-2MI-G）。原位表征和理论模拟表明，Co-2MI-G 的传感机制是不饱和配位 Co 单原子与 NH₃ 分子之间的特定化学吸附，导致配位数从 2 可逆切换为 4，Co 单原子的价态从 Co²⁺ 转移到 Co³⁺，带隙宽度从 0.14 eV 到 0.50 eV。因此，基于 Co-2MI-G 的气体传感器对 1 ppm NH₃的传感响应为 67.598 %，检测限为 2.67 ppb，至少比最先进的 NH₃传感器高 1.8 倍，同时具有强大的稳定性和可重复性。这项工作为利用单原子通过协调调控进行超选择性气体传感提供了创新的视角 (文/图 史御书)。

   相关成果以全文形式发表在National Science Review期刊上。

   文章链接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwaf031