机械化学（Mechanochemistry）2019年被国际纯粹与应用化学联合会IUPAC视为十大改变世界的技术之一，其通常是基于机械剪切、磨擦、冲击、挤压等手段，对固体、液体等凝聚态物质施加机械能，诱导其结构及物理化学性质发生变化，从而诱发化学反应。2022年，一种全新机械化学效应——接触电催化，被我国科学家在国际上报道实现。接触电催化是利用机械激励下通过接触起电（摩擦起电）效应来驱动催化反应进行。接触起电（摩擦起电）普遍存在于各类材料间，包括固体与固体、固体与液体等，大大降低了催化剂的选择和合成门槛，具有非常广阔的应用前景。
目前，国际上有关接触电催化报道，几乎全是在40kHz高频和大功率(>120 W)超声驱动下完成的。高能耗和苛刻的高频超声条件，极大地限制了接触电催化技术的实际应用。
近日，武峥课题组通过在废旧织物（Fabric）上喷涂电负性的PTFE，然后利用其与染料溶液的低频固-液接触起电（低频摩擦起电），成功实现了低频接触电催化。相比目前高频高能耗的超声驱动下的接触电催化，其在实际应用中更具优势，其在24小时的持续催化下，对罗丹明B染料、亚甲基蓝染料的降解率分别可达91.5%和79.2%以上。该成果发表在Journal of Alloys and Compounds（SCI二区TOP）(1010, 177440, 2025)。我院武峥老师为第一及共同通讯作者，硕士研究生吴思齐为第二作者。
该研究成果利用负载PTFE的废旧织物材料与染料溶液之间的固体-液接触起电，实现了低频接触电催化。低频接触电催化的实现，具有重要的理论和实际意义。一方面，为未来收集利用自然界无处不在的低频机械摩擦能来直接驱动化学催化反应，提供了实践途径和理论参考。另一方面，也拓展了废旧织物在污水处理方面的应用。
利用负载PTFE的废旧织物与染料溶液间固-液接触起电实现低频接触电催化示意图
该研究得到陕西省高层次人才引进计划青年项目、西安工程大学博士科研启动项目（107020589）、陕西高校青年创新团队“生物资源开发及纺织废水处理创新团队”项目（2022TD071、23JP055）等资助。
（撰稿:武峥 审核：武占省）
