近日，我院娄在祝、刘小磊等在非金属等离激元光催化领域取得重要进展，他们研制了一种具有双活性位点的非金属等离激元镍掺杂氧化钨催化剂，实现了等离激元光催化甲醇脱水高效产绿色燃料二甲醚。研究成果以“Plasmonic Ni-doped W18O49 with Dual Active Sites Drives Efficient Methanol Dehydration to Dimethyl Ether”为题发表于国际知名期刊《Nature Communications》（论文链接）。博士生田德华为论文第一作者，娄在祝教授、刘小磊副教授和山东大学郑昭科教授为论文共同通讯作者。
等离激元光催化利用表面等离激元共振效应将光能局域在催化剂表面，为光催化有机转化提供了一种新途径。研究团队前期已研发出多种高效非金属等离激元催化剂，实现了乙烯、丙烯和丁烯的绿色合成。但与烯烃合成路径不同，绿色燃料二甲醚的合成路径需要甲醇分子间多步协同反应，对等离激元催化剂的设计提出了更高要求。针对上述挑战，我院娄在祝教授等与山东大学郑昭科教授联合攻关，设计开发了一种具有双活性位点的非金属等离激元镍-掺杂氧化钨催化剂。其双位点协同实现了甲醇分子脱水耦合，而等离激元“热电子”能大幅降低甲醇脱水的反应能垒，实现了二甲醚的高效合成。此外，研究团队还构建了微通道反应器，在太阳光下实现了 34 mmol/h 的二甲醚生产速率。该工作展示了合理设计等离激元催化剂在驱动光化学转化中的卓越潜力，为太阳能驱动绿色化工技术提供了一种可持续且高能效的新范式，对推动高能耗传统化工工艺的替代具有重要指导意义。
