近日，昆明理工大学非常规冶金团队胡觉教授在《Materials Today》上发表题为“High-entropy materials for electrocatalysis of organics: Mechanisms, optimization and applications”的综述。昆明理工大学冶金与能源工程学院2024级硕士研究生李思成为论文的第一作者，胡觉教授为论文的通讯作者，昆明理工大学为论文的第一单位。
随着能源与环境问题加剧，有机废弃物难降解且危害大，传统化学转化需苛刻条件，能耗高且违背节能减排与碳中和目标；有机电催化因操作简便、效率高、环境友好，可实现有机物高效转化与资源能源回收。其中，高熵材料具有高熵效应、晶格畸变效应、缓慢扩散效应以及鸡尾酒效应，可以提升材料的活性位点密度、增加对毒性中间提的抵抗以及优化反应路径的选择。高熵材料可以根据组分、各元素含量以及结构来调整满足实际应用的需求，现阶段的研究重点集中在探究降低贵金属依赖以及追踪反应过程中活性位点的实时动态演化上，以降低合成成本以及探究其反应机制。
本文通过探究三个关键维度：（1）活性位点工程、（2）结构稳定性、（3）反应动力学调控，揭示了高熵材料的构效关系。通过总结醇类氧化、尿素氧化、甲酸氧化、二氧化碳还原、硝基有机物还原、生物质升级、废弃塑料电化学回收等具体案例，分析高熵材料在有机质转化反应中的催化活性、选择性与稳定性，探究其构效关系及作用机制，并剖析影响选择性与活性的关键因素。未来，通过计算驱动设计结合原位表征以及规模化合成的深度融合，高熵材料有望成为有机电催化领域的主力军，为能源转化与碳中和提供更可持续的技术方案。
该研究工作得到国家自然科学基金（项目编号：52364041）和云南省自然科学基金（项目编号：202401AV070011）项目的资助。
文章链接： https://doi.org/10.1016/j.mattod.2025.08.030
（供稿：冶能学院）
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