近日，我校常春然团队曹东博士以榆林大学为第一署名单位，在国际材料领域权威期刊《Advanced Functional Materials》（IF=19，一区TOP）发表题为“Optimizing interfacial sites of Ni/ZrO₂via morphology-induced crystal phase modulation to enhance photothermal CO₂conversion”的研究论文。该研究首次揭示了载体形貌诱导晶相调控对Ni/ZrO₂催化剂界面位点优化的关键作用，为高效光热催化二氧化碳转化材料的理性设计提供了新的研究思路。

二氧化碳（CO₂）高值转化是绿色低碳发展领域的重要研究方向。乙醇干重整反应可将CO₂与乙醇协同转化为高附加值合成气，在碳资源利用与清洁能源转化方面具有良好应用前景。然而，传统催化体系普遍存在反应温度高、易积碳失活、稳定性不足等问题，制约了其进一步应用。针对上述难题，该研究聚焦Ni/ZrO₂光热催化体系，通过调控ZrO₂载体形貌，成功诱导其晶相由单一单斜相向单斜相/四方相混合结构转变，实现了催化剂界面结构与活性位点的协同优化。

研究表明，立方结构Ni/ZrO₂-C催化剂中稳定形成了亚稳态混相结构，其中单斜相和四方相占比分别为54.8%和37.3%。这一结构调控显著增强了金属−载体相互作用，提高了Ni物种分散度，促进了界面氧空位生成，并改善了催化剂的表面碱性和电荷传输能力，从而有效提升了CO₂吸附活化和积碳清除能力。

在光热催化乙醇干重整反应中，Ni/ZrO₂-C催化剂表现出优异性能：乙醇转化率达到95%，副产物生成显著减少，失活速率仅为0.13% h⁻¹，较对比样品Ni/ZrO₂-S降低50%。同时，理论计算进一步证实，该催化剂具有更优的反应动力学路径和更低的关键反应能垒，尤其在碳物种氧化和积碳抑制方面表现突出，其催化活性达到对比样品的3.2倍。

该成果表明，形貌导向晶相工程可从界面结构层面协同调控金属分散、缺陷生成与电荷转移行为，为高效稳定光热催化剂的设计提供了普适性新策略。该研究不仅深化了对Ni/ZrO₂催化体系构效关系的认识，也为太阳能驱动CO₂资源化利用和绿色催化材料开发提供了重要理论支撑。

图：Ni/ZrO₂-C催化剂在光热催化乙醇干重整反应中的性能表现及稳定性测试结果

论文第一署名单位为榆林大学。曹东博士为论文第一作者。大连工业大学蔡伟杰教授、太原理工大学李聪明教授、西安交通大学/榆林大学常春然教授为论文的共同通讯作者。该成果是我校在能源化工、CO₂资源化利用和光热催化材料领域取得的又一重要进展，充分展示了学校科研团队持续提升的创新能力和学术影响力。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.75440