压电材料新应用，成就一篇JACS封面文章！
纳米人
2025-03-18
电场作为可触发或加速化学反应的“智能试剂”，正日益受到人们的关注与重视。理论与实验研究均已证实了外部电场在诱导和调控化学反应方面的独特作用，例如静电催化。然而，静电催化在某些场景的规模化应用受到有线电极的限制。压电材料因具备将机械能转化为电能的特性而闻名，该过程依靠超声波等无线刺激源实现。目前，利用压电材料产生电场来驱动静电催化的策略尚未被探索。
有鉴于此，暨南大学唐侨副研究员与苏黎世联邦理工学院Carlos Franco高级研究员、Salvador Pané教授和巴塞罗那大学Josep Puigmartí-Luis教授等合作，开发了一种无需电极的压电-静电催化点击反应策略，即利用超声作用下的压电BaTiO3（BTO）纳米颗粒，来催化非水环境中的叠氮化物-炔烃Huisgen环加成反应。密度泛函理论计算和有关实验共同证实了其催化效果来自于BTO响应超声（压电效应）而在表面产生的原位电场。该工作以封面文章形式发表在《Journal of the American Chemical Society》上。上述研究成果为静电催化的可扩展性作出了积极贡献，并强调了压电材料在化学合成和催化领域中的应用潜力。
论文DOI：https://doi.org/10.1021/jacs.4c15681
作者和标题信息：Qiao Tang, Roger Sanchis-Gual, Ni Qin, Hao Ye, Semih Sevim, Andrea Veciana, Carlos Corral-Casas, Kishan Thodkar, Jiang Wu, Bradley J Nelson, Ismael Díez-Pérez, Xiang-Zhong Chen, Chiara Gattinoni, Josep Puigmartí-Luis, Salvador Pané, Carlos Franco. Piezoelectrostatic Catalysis of the Azide–Alkyne Huisgen Cycloaddition. J. Am. Chem. Soc. 2025, 147, 10, 8289–8299
