我校生物与化学工程学院肖利娜博士在国际著名学术期刊《Applied Catalysis B: Environment and Energy》（中科院1区，IF：21.1）上发表了题目为“Nanoconfined Ni single-atom Ni–O–Ti atomic asymmetric sites for highly efficient and stable photocatalytic hydrogen evolution”的研究文章。周口师范学院、澳大利亚墨尔本皇家墨尔本理工大学为合作单位，肖利娜博士为论文通讯作者。
光催化制氢是一种很有前景的可持续能源转换途径，但整体效率仍受到电荷复合和载流子利用率低的限制。在此，通过氧缺陷诱导的纳米限域构建不对称界面Ni–O–Ti位点，在空心TiO2纳米球（HTNSs）和单原子Ni物种之间形成氧桥，具有氧缺陷和Ni单原子的空心TiO2纳米球催化剂（Ni/BHTNSs）表现出816 μmolh–1的高析氢活性，比纯TiO2高出80多倍。实验和理论分析表明，氧缺陷和空心结构加速了载流子的分离和转移，显著促进了氢气的生成。与对称的Ni–O–Ni配位相比，不对称的Ni–O–Ti配置缩短了Ni–O键长，使线性H⁺吸附和电子积累更有利于进行，同时降低了H2形成的能量势垒。
这些效应共同加速了析氢动力学。这项工作提出了一种原子级不对称位点设计与纳米限域工程相结合的方法，为高效且稳定的光催化水分解提供了一种可靠的策略。
