我校材料与建筑工程学院裴响林课题组在《Nature Communications》（中科院SCI一区，IF=15.7）上发表题为“Bio-inspired asymmetric Zn-N₂O₂ single-atom catalysts via natural skeleton for efficient N-alkylation of nitroarenes with alcohols”的研究论文。该研究首次基于生物质壳聚糖天然骨架，成功构建了具有不对称Zn-N₂O₂配位结构的锌单原子催化剂，并实现了其在硝基芳烃与醇类N-烷基化反应中的高效催化应用。这是我校在该高水平期刊上发表的又一重要成果，标志着我校在绿色催化与生物质资源高值化利用研究领域取得了突破性进展。
该研究巧妙利用自然界储量丰富、绿色可再生的壳聚糖作为载体，通过溶胶-凝胶法构建了具有纳米多孔结构的三维微球，并首次合成出具有不对称Zn-N₂O₂配位结构的锌单原子催化剂（Zn/CS）。该催化剂在温和条件下展现出卓越的催化活性、广泛的底物适应性（56个示例）和优异的循环稳定性，其TOF值达到51.85 h⁻¹，为目前非贵金属催化体系中的最高水平之一。
壳聚糖/Zn单原子催化剂的构建
壳聚糖/Zn催化剂的结构表征
研究团队结合X射线吸收精细结构谱（XAFS）、密度泛函理论（DFT）计算等手段，深入揭示了催化剂中Zn-N₂O₂活性中心的电子结构特征及其在醇类脱氢反应中的关键作用。研究发现，该不对称结构促进醇决速步中Zn与反应中间体之间的电子转移以及Zn-H键的稳定性，显著降低反应能垒，从而大幅提升催化效率。
催化剂精细结构与相应催化机制揭示
该论文第一作者系我校21级研究生黄宇，通讯作者为裴响林副教授、雷爱文教授（武汉大学）和尹晓刚副教授，贵州师范大学系论文第一单位。近年来，学校对自然科学类研究高度重视并持续投入，大力推进了贵州师范大学科技创新公共实验平台的建设，为我校科研团队开展高水平原始创新提供了坚实的政策保障与资源支撑。本研究在材料表征与催化机理研究过程中，得到了贵州师范大学科技创新公共实验平台的有力支持，该实验平台为揭示催化剂精细结构与反应机制提供了关键数据支撑，充分彰显了我校科研平台在支撑高水平研究中的重要作用。
论文全文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-70172-1
