压电催化和压电光催化是一项基于压电效应并能打破机械能和化学能之间屏障的催化技术。压电材料通过机械变形形成的压电极化场可以有效地调控能带结构，促进电子-空穴对的分离，提高催化活性，从而缓解能源危机和环境问题。当前关于压电（光）催化剂的设计、优化、分类和应用的全面系统的综述较少，其结构、理化性质与性能之间的关系仍有待详细探讨。

对此，我校材料科学与工程学院博士研究生贾鹏伟在黄洪伟教授的指导下，全面总结了压电（光）催化材料的合成方法、性能优化策略及目前主要压电（光）催化体系的特点和发展；结合实际研究，讨论了第一性原理计算在压电（光）催化中的应用；最后介绍了压电（光）催化在环境修复、能源转化和生物医学治疗领域的主要应用进展：

1. 总结了压电（光）催化剂的合成方法，并分析了其优缺点及适用范围；讨论了压电（光）催化剂的改性策略；归纳了当前主要的压电（光）催化体系及其特点。

2. 结合理论计算研究实例，讨论了第一性原理计算在探索压电极化条件下增强催化机理中的作用。

3. 系统地总结了压电（光）催化在环境修复、能源转换和生物医学治疗方面的应用及原理，同时对压电（光）催化技术未来的发展提出了展望。

基于压电效应的压电（光）催化技术是缓解环境污染和能源危机的重要研究方向，本综述全面系统地总结和分析了压电（光）催化的进展和应用，旨在为今后该领域的研究人员提供参考，有助于促进压电（光）催化技术向更高效、实用的方向发展。

图1 压电催化和压电光催化的应用领域

图2 提高压电催化剂和压电光催化剂性能的策略

图3 压电催化剂和压电光催化剂的合成、体系、优化策略及应用

上述研究成果发表于材料领域国际权威期刊《Advanced Functional Materials》上：Pengwei Jia, Jianming Li, and Hongwei Huang*. Piezocatalysts and Piezo-Photocatalysts: From Material Design to Diverse Applications. Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2407309.

全文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202407309