近日，警察大学食药犯罪侦查技术科研创新团队骨干成员聂瑀老师在CO2资源化领域取得重要进展，其相关研究成果以“Photothermal CO2 methanation over (NiO/Ru0)/TiO2 catalysts via hydrogen spillover”为题发表于Nature子刊《Nature Communications》。聂瑀为该篇论文的第一作者。

光热驱动的二氧化碳甲烷化是缓解能源危机与碳排放问题的极具前景的策略，然而，氢迁移在反应动力学与热力学中的核心作用尚未得到充分揭示。本研究设计并构建了 (NiO/Ru0)/TiO2催化剂。实验与理论分析表明，H2在Ru0位点有效解离后，通过氢溢流至NiO的O处(ONiO)。这一过程显著加速了反应动力学并调控了活性位点，实现了100%的CO2转化率与CH4选择性，在2.55W/cm2的照射下（无外部加热或加压条件），CH4产率高达2552.49 μmol·h-1(85.08 mmol·g-1·h-1)。本研究利用氢溢流效应提升光热催化效率，为选择性CO2加氢光热催化剂的发展提供了新思路。

氢在Ru0位快速解离后，经由Ru–NiO界面发生氢溢流至ONiO，这一过程不仅显著增强了加氢反应中活性氢供给，且溢流氢通过占据ONiO位点，改变了*COOH中间体的吸附构型，使其由Ni–O转变为Ni–Ni，从而大幅降低了C–O键断裂的能垒。

本文通过精准的构筑Ru0-NiO界面，深入解释了氢溢流在促进光热CO2甲烷化过程中的关键作用。研究表明，H2在Ru0位点的高效解离为CO2甲烷化提供了充足的活性氢源，显著加速了反应动力学。更深层次的机理揭示，溢流至NiO表面的氢通过占据ONiO位点，诱导中间体吸附模式由Ni-ONiO转变为Ni-Ni，从而降低了C-O键断裂的能垒。实验数据与理论分析证实了氢溢流在CO2加氢反应中关键作用，为高活性、高选择性的光热CO2加氢催化剂设计提供了新的理论支撑。

聂瑀，工学博士，侦查学院讲师，警察大学食药犯罪侦查技术科研创新团队骨干成员，主要研究方向为环境与能源催化，在警察大学联合毒品实验室完成污水毒情监测分析和应检尽检人员毛发初筛工作，参与全国公安机关毒品分析技能大赛，承担《毒品犯罪侦查》《无机化学》等课程的授课。

近年来，警察大学对青年教师实施“一人一策”的精准培养，构建了“四阶递进”教师成长体系，为他们配备学科、教学、科研“三导师”，量身定制五年发展规划；严格落实公安专业教师赴一线实战锻炼制度，创新“2+2+2”实践模式，推动教研与警务实战深度融合；同时设立高层次人才专项科研课题，提供足额启动经费并优先保障实验室建设，在职称评审中开辟“绿色通道”，以“严管厚爱、赛培结合”的机制，全力托举青年人才从“新警”快速成长为教学科研骨干。