【東大新聞網12月24日電】（通訊員 胡慧慧）近日，東南大學化學化工學院“分子鐵電科學與應用”江蘇省重點實驗室游雨蒙教授、熊仁根院士團隊與廈門大學汪騁教授團隊合作，在分子鐵電材料的催化應用領域取得重要進展。研究成果以《有機-無機雜化鈣鈦礦用于鐵電催化》（“Organic-Inorganic Hybrid Perovskite for Ferroelectric Catalysis ”）為題在國際期刊《Advanced Materials》上發表。

鐵電體是一類通過電極化方式對電場、應力、壓力、溫度、光等外界作用進行響應的先進功能材料，廣泛應用于存儲器、傳感器等領域。近年來，因其自發極化引發電荷分離的特性，在增強催化效率方面展現出巨大潛力，尤其在水分解、染料降解和二氧化碳還原等反應中。然而，傳統無機鐵電體如BaTiO3，盡管性能優越，但在制備條件、能量轉移效率及長期穩定性上存在局限。作為無機鐵電體的有益補充，分子鐵電體具有柔性、低成本、結構可調控、室溫溶液法合成以及無需額外極化處理等諸多特性，正逐漸成為研究熱點。分子鐵電體不僅能夠直接利用金屬節點和有機基團作為催化活性位點，還具有與溶劑聲阻抗匹配的特點，有助于能量高效傳遞。然而，分子鐵電體在催化領域的潛力尚未得到充分挖掘，有待進一步探索和研究。

此項研究以鈣鈦礦鐵電體3,3-二氟環丁基銨氯化銅（Cu-DFCBA）為鐵電催化劑用于烷烴氧化反應。通過超聲刺激，取得了2402的高催化轉化數（TON），相比于無機鐵電材料提升了1200倍。同時，該研究驗證了多種含C-H鍵底物的轉化能力，成功制備出多種目標產物。結合拉曼光譜、高分辨X射線光電子能譜和掃描開爾文探針顯微鏡等表征手段，研究團隊進一步揭示了催化反應的內在機制。研究成果不僅證明了分子鐵電體在催化中的強大潛力，還為其拓展至光電耦合反應、手性催化等領域提供了新思路。

東南大學化學化工學院至善博士后胡慧慧、化學化工學院博士生景政印為該工作的共同第一作者，游雨蒙、汪騁與胡慧慧為共同通訊作者，東南大學為該工作的第一通訊單位。

該工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金、博士后創新人才支持計劃、江蘇省卓越博士后支持計劃、中央高校基本科研業務費等項目的支持。

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202413547

供稿：化學化工學院

（責任編輯：楊萬里 審核：宋業春）