近日，高地张超锋教授、金永灿教授与中国科学院大连化学物理研究所王峰研究员合作，在英文期刊《Applied Catalysis B: Environmental》（影响因子：24.3）上以“Matching the Metal Oxides with a Conjugated and Confined N-oxyl Radical for the Photocatalytic C(sp3)–H Bond Activation”为题（文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337323010755）发表基于氧化物半导体限域活性氮氧自由基策略构建高效均-多相复合光催化体系的研究论文。南京林业大学为第一完成单位，该研究得到了南京林业大学水杉学者基金的支持。

       生成可控N-oxyl自由基是活化C–H键的有效方法，被广泛应用于石化以及生物质资源分子的转化应用。本文系统研究了共轭N-羟基邻苯二甲酰亚胺（NHPI）或邻苯二甲酰亚胺氮氧自由基（PINO）对各种金属氧化物光催化C(sp3)–H键活化的促进作用，提出了氧化物半导体/NHPI催化C–H键活化的两种有效机制：（1）空穴氧化机制，既部分窄带隙金属氧化物光生空穴（h+）直接将吸附的NHPI*氧化为限域的PINO*自由基；（2）配体金属电荷转移机制（LMCT），光诱导电子从吸附的NHPI*转移到特定宽带隙的氧化物半导体上生成限域PINO*自由基。 同时，为了解释不同R2NOH/氧化物半导体组合体系的催化反应差异性，该工作强调了R2NOH分子与氧化物表面晶格之间的晶格-分子结构匹配效应以及能量匹配效应。相关结果以及理论假说可为后续氧化物半导体/N-oxyl自由基光催化体系的构建以及应用提供借鉴 。