热电催化：一种实现废热——化学能转化的新方法

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随着人类社会的发展和生产力的不断提升，对于能源的需求也呈现出爆发式增长。然而，现阶段一次能源的利用率不足40%，其余均以废热形式流失，造成严重的能源浪费，加剧了环境问题。热电材料是一种可以实现热能和电能之间直接转换的新能源材料。当热电材料的两端存在温差时，会在材料内部产生电动势，从而实现热能向电能的转化。

除了其被广泛研究的温差发电，将热电材料应用于催化领域成为其崭新的发展方向。自然界和人类社会中广泛存在的热量所引发的微小的温度梯度（< 100°）即可为热电催化反应提供充足的驱动力，使品位废热资源可以得到重新利用，广泛应用于水分解制氢、有机物合成、环境净化、生物医药等领域，为提高能源利用率、节能减排、绿色催化提供了全新的解决方案。

基于热电催化领域近十年来的突破性进展，江苏大学化学化工学院量子与可持续性技术研究院团队提出了热电催化（Thermoelectrocatalysis）的概念性应用方向，并对现有热电催化材料和工作模式进行了系统归纳和总结，包括复合结构、单相材料、纳米P-N结、离子凝胶等多种工作模式。探讨了通过优化材料热电性能、能带工程、微纳表界面修饰、稳定性调控等提高热电催化材料性能的途径。进一步对热电催化材料在绿色能源、肿瘤治疗、环境治理等领域的应用前景进行了展望，为该领域的未来发展提供了重要参考。