环境污染与能源短缺是当前人类面临的两大难题。光催化、热催化、压电催化等技术能够实现污染物净化和清洁能源产出，有望缓解上述问题。但是，光催化受自然环境和地域限制较大，且存在光生电荷复合严重、光利用率低等问题；热催化通常需要高温和贵金属，反应条件苛刻，能耗大，成本高；压电催化需要外力的作用，能量来源较少。热释电材料主要是具有钙钛矿晶体结构的氧酸盐，被用于无线传感器、医学诊断等领域，最近也开始应用于环境和能源催化领域。热释电催化优势突出，可将自然界中广泛存在的温度变化的热能转化为电能。目前，热释电催化的研究工作已经取得较大的进展，但该领域的发展还没有被系统集中的总结过。
针对以上问题，我校材料科学与工程学院硕士生王春杨在“资源综合利用与环境能源新材料”创新团队黄洪伟教授、田娜副教授和张以河教授的指导下，对热释电催化的进展进行了全面系统的总结。具有以下亮点：
1. 系统介绍了热释电效应与一些典型的热释电材料。
2. 介绍了热释电催化的基本原理和反应机制。
3. 重点讨论了热释电催化的各种应用，如抗菌与动力学治疗、污染物降解、分解水制氢气等。
4. 提出了用于提高热释电催化催化效率的策略，包括增强晶体极化、微结构调控、表面和界面调控等。
该综述有望为发展新型高效催化材料和利用自然界中广泛存在的温度波动能提供重要参考和借鉴。

图1：热释电催化过程示意图

图2：热释电催化循环示意图；蓝球表示束缚极化电荷，绿球表示屏蔽电荷或补偿电荷。
上述成果发表于材料科学国际著名期刊《Nano Energy》上：Chunyang Wang, Na Tian,* Tianyi Ma, Yihe Zhang, Hongwei Huang*. Pyroelectric catalysis. Nano Energy 78 (2020) 105371. DOI: https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2020.105371 [IF=16.602]