浙大吴轩浩/翁小乐/吴忠标/韩国能源技术研究院Wonyong Choi合作JACS：晶格嵌入单原子Sr–O–Ni通道实现光子-声子耦合用于光热N2O降解

氧化亚氮（N2O）是一种长寿命强效温室气体，传统工业治理需大量外部加热，能耗高。本研究针对N2O分解中N-O键断裂与表面氧迁移脱附两大难点，提出一种晶格嵌入单原子策略。通过在NiO晶格中嵌入Sr原子，构筑原子级连续的Sr–O–Ni结构，将电子结构调控从表面延伸至体相，显著缩窄带隙、促进载流子分离，并实现光子与声子的协同耦合：光子激发载流子驱动N-O键断裂，声子引发局部热效应加速表面氧迁移与O2脱附。在无外部加热的模拟太阳光下，Sr1-NiO在10 vol% N2O连续流反应中实现97.2%单程转化率，反应速率达43.2 mmol g-1 h-1，优于传统热催化和光催化体系，且稳定运行超200小时，对O2、NO、H2O共存条件耐受性良好。户外太阳光测试同样验证了其实际应用潜力，技术经济分析显示成本低至0.041$/kg，环境效益显著。该工作为光热催化中电荷传输与氧动态转化的同步调控提供了新思路。