二氧化氮（NO2）是一种源自汽车尾气、工业燃烧及化学制造过程的典型有毒氧化性气体，也是威胁环境安全与人类健康的最危险空气污染物之一。即使是微量接触NO2，也可能引发严重的呼吸系统问题，包括气道炎症、肺功能障碍及慢性肺损伤。为降低此类健康风险，NO2的允许接触限值被设定为1 ppm。因此，开发能够实现亚ppm甚至ppb级高灵敏度和高选择性NO2检测的气体传感器，对于环境监测、工业生产控制及公共卫生保护具有重要意义。同时，作为一种典型的强氧化性气体，NO2常被用作理想的探针分子，用于评估和理解半导体材料的传感行为。其极强的吸电子能力使得传感响应对表面化学性质及界面电子结构的变化高度敏感，从而为阐明结构改性如何增强传感性能提供了一个宝贵的平台。

金属氧化物半导体（MOS）因其成本低廉、制备简便、化学稳定性高以及与微型电子器件兼容等优点，已被广泛研究作为气体传感材料。然而，传统的MOS基NO2传感器仍存在一些固有局限，包括对超低浓度气体的响应不足、选择性不理想以及通常需要高于200°C的较高工作温度。鉴于此，单原子位点凭借其原子利用率最大化、明确的配位环境以及高度不饱和的电子结构，已成为精确调控气体传感界面的有力平台。例如，通过在多孔Fe2O3中进行原子级Sn掺杂构建特定的Sn–O–Fe活性位点，不仅能调节局部电子结构，还能显著增强NO2分子的吸附与电荷转移，从而实现超灵敏的气体检测。此外，在多孔SnO2上锚定可调控的Pt、Pd或Rh单原子，不仅能调节表面电子结构，还能诱导针对气体分子的原子特异性选择吸附，从而显著提升传感选择性。 尽管取得了这些令人鼓舞的进展，但人们对金属氧化物（MOS）基气体传感器中单原子位点的基本作用仍缺乏充分的认识。特别是，为了防止高度分散的位点发生团聚，MOS 中的单原子负载量通常保持在较低水平（）。然而，有趣的是，即使是如此少量的单原子位点也能显著提升传感性能。这种差异表明，性能的提升不能仅仅归因于单原子位点数量的增加。相反，单原子位点与 MOS 载体之间的键合结构可能在气体吸附和电荷转移过程中发挥着关键作用。尽管如此，关于这种键合结构如何调控气体吸附和电子转移的机理尚不明确，这已成为合理设计 MOS 基气体传感器中单原子位点的主要障碍。