压电效应为收集和利用低品位机械能提供了一条有前景的途径。然而，缺乏匹配的工业设备以及在放大过程中难以保持催化性能等挑战阻碍了压电催化技术工程化的发展。
2025年5月14日，华东理工大学邢明阳、付鹏波在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Hydroenergy Inspiring Large-Scale Piezoelectric Catalysis for Seawater Hydrogen Evolution》的研究论文。
在本文中，作者利用水的机械能激发压电效应，首次成功实现了大规模压电催化海水析氢，将机械能转化为氢能的效率达到了36.82%。
研究人员进行了20升海水的放大测试，仅占用0.7平方米的海水，产氢速率达到0.73 L/h。这一性能（1.04 L/h/m2）超过了2021年报道的面板反应器阵列大规模光催化纯水制氢（0.18~0.25 L/h/m2）。
此外，由于采用三元压电催化体系，利用了动力学和热力学的协同耦合效应，20升系统的析氢活性与放大前的50毫升系统相比没有明显下降。
这一尝试为追求大规模压电催化和实际工程应用提供了一个原型。
图1：催化剂合成与表征
图2：压电催化海水制氢性能
图3：海水解离加速机制
Hydroenergy Inspiring Large-Scale Piezoelectric Catalysis for Seawater Hydrogen Evolution, Angew. Chem. Int. Ed., 2025. https://doi.org/10.1002/anie.202504749
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