发明人：王兴超，刘永琪

能源危机与环境污染的双重挑战正深刻制约着人类社会的可持续发展，开发清洁能源转化与污染物治理的颠覆性技术已成为全球科技攻关的核心议题。光催化技术因其利用太阳能驱动化学反应的独特能力，成为解决能源短缺与环境污染问题的理想选择。近年来，光催化技术在氢能制备、碳循环重构、有机污染物矿化及光动力治疗等领域展现出革命性潜力。然而，传统光催化体系面临量子效率低（普遍<5%）、光谱响应范围窄（多局限于紫外区）及热管理复杂三大技术瓶颈。光催化技术工业化应用依赖于聚光手段，常规光催化剂的热稳定性仍存在缺陷，导致聚光效应的温升需要额外的冷却单元消除，使得整体成本较高难以实现大规模应用。在此背景下，光热协同催化新范式应运而生，其通过光激发与热化学双重机制耦合，突破单一能量形式的效率极限——光致载流子注入可显著降低反应活化能，而热振动能则加速表面反应动力学，二者协同作用使表观量子效率提升。特别值得关注的是，具有本征光热转换特性的新型催化剂可自发实现光能-热能协同转化，无需外加热源即能在宽温域（50-300℃）维持稳定活性，这为构建自热式、全天候环境修复系统提供了可能。因此，设计兼具宽光谱响应、优异热稳定性及可控表面活性位的新型光热催化材料体系，建立可规模化制备的绿色合成工艺，已成为当前多相催化领域最前沿的研究方向，其突破将推动太阳能光热催化技术从实验室走向工业化应用的跨越式发展，并催生环境-能源协同治理的新技术范式。