热释电催化技术通过利用环境温度波动产生的热释电电荷来驱动表面电化学反应，在可持续能源和肿瘤治疗等领域具有广阔前景，但其实际应用长期受限于两大瓶颈：一是材料本身的热释电系数较低，导致热-电转换效率不足；二是界面反应活性差，难以高效产生活性氧物种（ROS），从而限制了其治疗效果。
团队设计合成了一种新型Ba(Ti0.85Zr0.15)O3（BTZ）纳米催化剂。通过Zr离子掺杂，材料内部形成了多尺度纳米畴结构，显著提升了极化对温度变化的敏感性，获得了高达3505 μC m−2 K−1的高热释电系数，较传统钛酸钡材料提升近7倍。同时，通过界面缺陷工程引入氧空位，不仅增强了材料在近红外二区（NIR-II）的光热转换能力，还优化了水分子和羟基的吸附行为，显著提升了界面反应效率，协同增强多重ROS的生成路径。在NIR-II激光照射下，该纳米催化剂在温和热循环条件下实现了高效、可控的ROS爆发，展现出优异的肿瘤细胞杀伤效果，且具有良好的生物相容性。本研究提出的极化调控与界面工程协同策略，突破了传统热释电催化材料的性能瓶颈，为精准肿瘤治疗及动态催化生物医学应用开辟了新路径。
光-热释电纳米催化剂的设计策略
该研究成果以“Boosting Photo-Pyroelectric Effect via Tunable Polarization and Interfacial Defect Engineering”为题，发表在一区TOP期刊Advanced Science上。
论文第一单位为福建师范大学，光电与信息工程学院黄艳莉副教授为第一作者，海峡柔性电子（未来科技）学院博士生骆海芬为论文共同第一作者，海峡柔性电子（未来科技）学院杨震教授、光电与信息工程学院张先增教授和西北工业大学黄维院士为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、福建省自然科学基金等项目的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202519280
［海峡柔性电子（未来科技）学院］