由于全球范围内的人口激增与工业化进程快速发展，废气、废水、固废、农药以及生活垃圾等毒害物所导致的环境污染问题不仅严重威胁人类的健康，阻碍人类社会的可持续发展，碳排放导致的全球性气候变暖、地球生态系统平衡的破坏，甚至对人类的生存发出了挑战。环境污染预防与修复已经成为人类必须面对和解决的问题。
目前主要的环境修复技术包括物理修复技术、化学修复技术以及生物修复技术，然而它们仍存在污染物去除率低、修复周期长、成本高、使用条件受限、可能存在二次污染等缺点。因此需要发展新型高效的环境修复技术。压电催化技术是一种新型的催化技术，它可以利用压电效应将自然界存在的水能、风能、超声波等一系列机械能转化为电能，进行电催化氧化还原反应，实现环境修复。此外，将压电催化技术与高级氧化技术、光催化技术等进行耦合，可以进一步提升环境修复的效率与选择性。与传统环境修复技术相比，压电催化技术还具有适用范围广、运行成本低、可持续使用等优点，是极具潜力的新型环境修复技术。
近日，大连理工大学杨明辉教授团队对环境修复领域中压电催化技术的研究进展进行了系统性的总结与归纳。首先，作者详细介绍了压电效应的基本原理、压电驱动力的类型、压电催化的基本原理；接着，作者通过非中心对称结构点群以及材料组分与结构，对压电材料进行了系统分类；然后，通过污染物类型（如有机污染物、重金属离子、二氧化碳、细菌等）分类，对压电催化技术在环境修复中的应用进行总结与评述；此外，还对压电-光催化体系以及压电-高级氧化耦合体系进行了总结，并通过不同驱动力进行划分（包括超声辅助、水流辅助、机械应力辅助以及曝气辅助）；最后，作者指出了目前压电催化技术在环境修复领域存在的瓶颈问题与不足之处，并对未来的发展方向提出了展望。
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Piezo-Catalytic Techniques in Environmental Remediation
Jiahao Liu, Weiliang Qi, Mengmeng Xu, Tiju Thomas, Siqi Liu, Minghui Yang
Angew. Chem. Int. Ed., 2022, DOI: 10.1002/anie.202213927
导师介绍
杨明辉博士，大连理工大学教授、博士生导师，英国皇家化学会会士（Fellow of Royal Society of Chemistry, FRSC），先后在英国利物浦大学获得学士、硕士学位，在英国爱丁堡大学获得博士学位。2010 - 2014年在美国康奈尔大学从事固体功能材料博士后研究工作。2013年12月以国家高层次人才引进计划（青年项目）回国工作。现担任中国电子学会敏感技术分会气湿敏传感技术专业委员会委员、中国化工学会稀土催化与过程专业委员会委员、中国稀土学会稀土晶体专业委员会委员、The Innovation期刊的学术编辑、Chinese Chemical Letters和Electrocatalysis期刊编委。研究重点包括固体功能材料的设计合成、晶体结构解析和构效关系研究，以及相关材料在气体传感器和催化领域的应用研究。相关工作在Nature Materials, Nature Chemistry，Angewandte Chemie, Journal of the American Chemical Society, Advanced Materials等期刊上发表学术论文233篇（其中通讯作者文章171篇、第一作者文章14篇），申请发明专利38项（其中已经授权中国发明专利8项、PCT国际专利1项）。近五年，主持国家自然基金面上项目（2项）、参与国家重点研发计划项目（1项）、主持中科院STS重点部署子课题项目（1项）。
杨明辉教授团队网站：
http://www.ameclab.com/
https://www.x-mol.com/university/faculty/277830
