“电热催化”策略利用催化剂的自生电热效应原位驱动反应，在显著降低能耗的同时，实现了从化石能源向低碳“绿电”的跨越，为减少碳足迹提供了新路径，正成为备受关注的研究前沿。中国科学院宁波材料技术与工程研究所非金属催化与生物基单体智造团队张建研究员和张业新研究员与济南大学张昭良教授长期致力于相关领域的研究，在碳烟燃烧、脱硝、CO氧化、烷烃燃烧、VOCs燃烧和甲烷干重整等反应中取得了一系列创新性成果。（前期研究成果： Nature Catalysis 2021, 4, 1002-1011；Science Advances 2025, 11, eadv1585；Environmental Science & Technology, 2023, 57(49): 20905-20914；Chemical Engineering Journal, 2024, 494: 152967；Surfaces and Interfaces 2024, 48, 104207；Chemical Engineering Journal 2023, 465, 143046；Chemical Engineering Journal 2021, 424, 130320； Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2023, 117, 273-281；Material Advances, 2020, 1, 3582-3588）

在系统梳理电热催化领域研究进展并结合前期成果的基础上，团队首次提出了该领域的范式跃迁——从“整体式电热催化”迈向“颗粒间电热催化”。前者依赖整体式导电材料作为催化剂载体，主要利用其单一的焦耳热效应来驱动反应。“颗粒间电热催化” 新范式则采用导电催化剂颗粒堆积床的电热反应模式，突破了传统的简单焦耳加热作用，通过充分发挥电子增强效应来精准调控催化剂的电子结构，从而显著提升催化剂的本征活性和反应效率。新范式不仅为理解电热催化机理提供了新视角，更为化工过程的绿色电气化开辟了颠覆性技术方案。

相关研究以“电热催化：从整体式焦耳热到颗粒间电促进的范式跃迁”（Electrothermal Catalysis: Paradigm Shift from Monolithic Joule Heating to Interparticle Electrical Promotion）为题，于2026年3月17日在线发表在《国家科学评论》（National Science Review, 2026, DOI: 10.1093/nsr/nwag167），论文链接：https://academic.oup.com/nsr/advance-article-abstract/doi/10.1093/nsr/nwag167/8526397?utm_source=authortollfreelink&utm_campaign=nsr&utm_medium=email）。

宁波材料所梅雪怡博士为该论文第一作者（现为宁波大学研究员），宁波材料所张业新研究员、张建研究员、济南大学张昭良教授为论文的通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金（22476199、52400142、22276070、22076062、U23A20125、52581240083），宁波市自然科学基金（2023J046）、浙江省自然科学基金（LY23B070002、LQ23E080004）、山东省自然科学基金（ZR2023ZD39）及山东省泰山学者项目（tstp20230628）的支持。

可再生电力驱动下的电热催化范式跃迁

 （高分子及复合材料实验室 张业新）