I metodi di caratterizzazione dei catalizzatori monoatomici di rame vengono spesso utilizzati per determinarne la struttura e le proprietà e di seguito sono riportati diversi metodi di caratterizzazione comuni:

Microscopia elettronica a trasmissione: TEM può fornire immagini ad alta risoluzione del catalizzatore per osservare la morfologia e la distribuzione granulometrica del catalizzatore. Per i catalizzatori monoatomici di rame, il TEM può mostrare la dispersione dei singoli atomi di rame e la struttura del supporto.

Spettroscopia di assorbimento dei raggi X: XAS può fornire informazioni sullo stato chimico e sull'ambiente di coordinazione degli atomi di rame nel catalizzatore. Misurando ilraggi Xè possibile determinare gli spettri di assorbimento, come la struttura del lato vicino di assorbimento dei raggi X e la struttura fine di assorbimento dei raggi X estesa, lo stato di ossidazione degli atomi di rame, il numero di coordinazione e la distanza degli atomi circostanti.

Diffrazione di raggi X: L'XRD può essere utilizzato per determinare la struttura cristallina degli atomi di rame nel catalizzatore. Tuttavia, per i catalizzatori monoatomici di rame, ilstruttura di cristallospesso non è evidente o non vi è alcun picco di diffrazione del cristallo trasparente, perché gli atomi di rame esistono in un'unica forma e non formano una struttura cristallina trasparente.