在木質素解聚中，C-O鍵的裂解是關鍵步驟。基于此，中科院大連化學物理研究所/蘭州大學李燦院士、蘭州大學李澤龍教授等人報道了一類在氧空位（O_v）的CeO₂上負載的不同Ni種類（即SSNi和NiNPs）。其中，NiNPs/CeO₂在二苯醚（DPE，木質素模型化合物）的C-O鍵的氫解反應中表現出很高的活性和選擇性，而單位點Ni（SSNi）在反應中幾乎沒有活性。

通過DFT計算，作者研究了Ni/CeO₂中不同Ni位點和O_v對DPE氫解的影響。計算得到Ni/CeO₂催化劑SSNi位點上的DPE吸附能為-0.47 eV，與CeO₂(111)上的DPE吸附能O_v（-0.42 eV）接近。DPE在NiNPs/CeO₂的Ni位點上的吸附（-1.54 eV）明顯強于在CeO₂(111)基面上的吸附，在Ni/CeO₂(111)上形成O_v進一步增強到-1.67 eV。

結果表明，對比SSNi位點，DPE更傾向于吸附在NiNPs位點上，而在CeO₂上形成O_v可進一步增強DPE在NiNPs位點上的吸附，與催化劑對DPE氫解的催化活性有關。

Bader電荷計算表明，原始CeO₂(111)上負載的NiNPs的正電荷為1.65，高于CeO₂(111)-O_v的正電荷1.61。結果表明，在NiNPs附近的O_v可顯著調節NiNPs的電子態，從而增強了DPE對Ni/CeO₂的吸附。需注意，生成的O_v可直接影響O_v附近的Ni位點，從而提高了Ni/CeO₂對C-O鍵氫解的催化活性。

因此，作者認為O_v附近的Ni位點可能是破壞C-O鍵的有效活性位點。DPE主要通過苯環與NiNPs的相互作用吸附在NiNPs上，氧原子的吸附促進DPE的C-O鍵斷裂，生成Ph*和PhO*。Ni位點上解離的H*傾向于進入Ph*或PhO*，與Ph*的形成相比，PhOH*的形成更有利。

Hydrogenolysis of Lignin Model Compounds on Ni Nanoparticles Surrounding the Oxygen Vacancy of CeO₂. ACS Catal., 2023, DOI: 10.1021/acscatal.3c02303.