北科大新闻网5月24日电（通讯员 杨乾振）近日，能环学院大气污染控制与资源化团队在《Nature Communications》发表题为“Dynamic variationsofmetal-O bonding in electro- and thermo-catalytic activation processes”的论文。该研究从原子尺度揭示了电流作用下MnO₂晶格动态演变及电子构型调控规律，明确了焦耳热与非热效应对Mn-O键共价性和晶格氧活化能力的协同作用机制，为设计高效、低能耗的电-热耦合催化系统提供了直接理论依据。

团队研究成果电流辅助催化的核心是通过直接向导电催化材料施加外加电流，利用材料电阻效应产生原位焦耳热，实现对催化活性位点的快速、精准加热，从而显著缩短体系升温时间并降低无效热损失。同时，相较于传统外部加热方式，其能量输入更加集中于催化界面，有助于提升整体能量利用效率。更重要的是，电流作用下电子的定向迁移还可能诱发一定的非热效应，进一步调控活性中心的电子结构，促进反应物分子的吸附活化及关键化学键的断裂。因此，这种通过电流直接驱动催化反应的方式在低温快速启动、动态工况适应和反应强化等方面表现出明显优势，为开发高效低耗减污降碳技术提供了新的可能。

（摄影：能源与环境工程学院）

（责编：姜智颖）