近年来，Pd单原子催化剂用于甲烷催化燃烧受到了研究者们的广泛关注。但是在这个反应中，单原子Pd的活性远低于Pd粒子。如何提高单原子Pd的活性对降低Pd负载量至关重要。已有研究发现Pd 物种活性极大地受控于局部电子结构和配位状态的影响，而通过载体调变可有效调控Pd的电子和配位环境，实现Pd 物种的活性转变。这其中配位不饱和单原子结构物种在其他诸如甲烷选择性加氧、电化学析氢等单原子催化体系中被大量证实具有更高的催化性能。

基于此，美国橡树岭国家实验室Dr. Zili Wu 和Yuanyuan Li 所在课题组根据Pd单原子在CeO₂载体表面不同的配位形态和活性表现，借助简单的载体热处理方式能够有效创造一种特定的Pd 锚定位点，处于该位点的Pd离子物种可以在反应气氛下活化成为高活性的配位不饱和的Pd^δ+ 物种（0<δ<2），进而显著降低甲烷催化燃烧温度。

综合各种表征技术，作者发现这种Pd^δ+物种来源于高温CeO₂热处理后表面配位环境的变化。部分位于CeO₂配位结构完美处的Pd⁴⁺ 物种趋于不稳定，转变为Pd^δ+物种。该局部特征使得Pd^δ+ -Ce键长延长，Pd-Ce相互作用减弱。而研究中的富氧环境促使这些Pd^δ+ 物种仍旧以单原子状态分布在催化剂表面。

稳态同位素瞬态动力学分析（steady-state isotopic transient kinetics analysis, SSITKA）实验结合同位素CH₄+¹⁸O₂程序升温表面反应实验发现，这种独特配位结构的Pd^δ+ 物种可快速分解中间产物并提高氧物种传递能力，从而提升甲烷燃烧性能。该工作为后续Pd单原子电子/配位结构精细调控、实现高效单原子甲烷氧化催化剂的开发提供了一定的研究基础。