中科院王中林推出新催化機制：接觸電致催化

北京納米能源與系統研究所王中林團隊推出全新催化機制——接觸電致催化。

1月13日，在中國科學院北京納米能源與系統研究所（簡稱，納米能源所）重大原創成果發布會上，納米能源所所長、首席科學家王中林及其團隊提出了一種全新催化機制——接觸電致催化。該成果利用材料間接觸起電（摩擦起電）引起的電子轉移，作為催化反應的核心，促進化學反應進行。

不同于電催化或光催化需要催化劑具備導電、光敏等特性，這是一種全新的催化機制。接觸電致催化是利用機械激勵下通過接觸起電效應產生的電子催化反應，只要材料能夠接觸起電就可能催化反應的進行，因此極大地拓寬催化劑的遴選范圍，提供了更為豐富的催化體系設計可能。

王中林表示，相比于紫外光照、電能輸入等方式決定的局部反應效果，接觸起電普遍存在于各類材料間，包括固體與固體、固體與液體、還有固體與氣體、液體與氣體等，大大降低了催化劑的選擇和合成門檻，具有規模化應用的前景。

從環境影響角度出發，接觸電致催化對催化劑的選擇幾乎無限制，且能夠反復回收重復使用，減少了制備過程中對環境的污染。

從古人利用酵素釀酒制醋，到工業革命初期人們用鉛室法制硫酸，再到如今的化工產品85%都離不開催化反應，數據顯示，催化反應對一個國家GDP的貢獻近20%。

關于催化學科的研究，大致可按催化劑種類，將其分為三大類：第一類是金屬基催化劑，包括貴金屬、金屬氧化物，硫化物、金屬有機框架材料、半導體、壓電材料等；第二類是酶，也即生物基催化劑；第三類是有機小分子。這些研究獲得了16次諾貝爾獎。

回顧催化劑的工作原理，其核心是通過生成活性中間體等方式降低反應的活化能，促進化學反應的進行。王中林表示，除金屬基催化劑、酶、以及有機小分子之外，這次發現的接觸電致催化可以視為第四種催化劑。