独立通讯！他，80后浙大主任/「国家优青」，新发Nature子刊！

缺陷工程可以通过精细调整活性位点的局部电子和几何结构，以在催化剂中产生各种空位构型。

然而，实现对这些缺陷的精确控制和识别仍然是一个重大挑战，尤其是催化剂中簇状或关联的空位构型的起源，目前仍然知之甚少。

2025年1月20日，浙江大学 翁小乐 教授在国际知名期刊 Nature Communications 发表题为《Engineering triple O-Ti-O vacancy associates for efficient water-activation catalysis》的研究论文， Feng Bi、孟庆 洁 为论文共同第一作者， 翁小乐教授 为论文通讯作者。

翁小 乐 ，浙江大学环境与资源学院教授、环境工程系主任，国家优青（2019）。1982年生，本科毕业于哈尔滨工业大学，硕士及博士（2008）均毕业于英国伦敦大学，2009年进入浙江大学从事博士后研究，2011年留校任教，2012年晋升副教授，2020年晋升教授。

翁小乐教授的研究方向为大气污染控制；环境催化化学；环境功能材料；超临界反应化学。其课题组已在 Environ. Sci. Technol. 等环境领域权威期刊发表SCI论文60余篇，合作撰写 Chem. Rev. 1篇，授权国家发明专利10余项。

在本文中，作者成功实现了纳米级Ni掺杂TiO ₂ 中三重O-Ti-O空位缔合体（V _O V _Ti V _O ）的可控制备和定量鉴定。

实验和理论分析表明，吸附在不饱和阳离子位点上的末端羟基在促进V _O V _Ti V _O 形成方面发挥着重要作用，增强了H ₂ O解离，并促进了解离OH*去质子化，以实现缺陷位点再生。

相反，单个V _O 很容易被解离的桥接羟基积累所饱和，导致活性位点数量逐渐减少。

V _O V _Ti V _O 在Ni掺杂TiO ₂ 中的重要作用，通过其在析氢反应（HER）和加氢脱氯反应 （HDC） 中的类似催化性能得到证明。

本研究工作强调了设计空位相关活性位点的重要性，并提出了一种设计高活性和选择性催化剂以实现高效H ₂ O反应的重要方法。

图1： 催化剂制备及形貌表征

图2： 结构表征

图3：化 学环境表征

图4：V _O V _Ti V _O 形成机制研究

图5： V _O V _Ti