光热催化在二氧化碳还原反应中的原理，材料和应用

赵善海; 王海兵; 李强; 丁皓; 钱程; 汪琪; 李慧玉; 蒋锋; 曹海静; 李春鹤; 朱燕艳

doi:10.1016/S1872-5805(23)60722-X

光热催化在二氧化碳还原反应中的原理，材料和应用

Photothermal catalysis in CO₂ reduction reaction: Principles, materials and applications

摘要

摘要: 碳元素消耗导致了大量的CO₂排放，这引起了人们的广泛关注。发展可再生能源和减少CO₂排放的技术已成为世界上最迫切需要解决的问题之一。其中，太阳能作为地球上最理想的清洁能源，已成为当前研究的热点。如果可以利用太阳能将CO₂转化为有价值的碳基化学品，以上两个问题可以同时解决。光催化法和热催化法在CO₂还原中的应用已有许多报道。但关于光热催化还原二氧化碳的研究较少。本文综述了光热催化在CO₂还原中的研究现状，介绍了光热催化的概念和原理，催化剂的分类（新型炭材料、氧化物材料、金属硫化物材料、MOF材料、层状双氢氧化物材料）和催化剂的改性，以及其在CO₂还原方面的应用。最后，本文对催化剂的发展趋势进行了预测。因此，合理开发碳基化学品可以减少传统能源的消耗、碳排放，实现碳的循环利用。

Abstract: Reducing CO₂ emission has become one of the most urgent issues in the world. The use of abundant solar energy to convert carbon dioxide into carbon-based chemicals would be a tremendous advance. There are many papers on photocatalysis or thermal catalysis in the reduction of CO₂, however, there is little research on photothermal catalysis for this purpose. We summarize our current knowledge of this topic, and the classification of catalysts (new carbon materials, oxide materials, metal sulfide materials, MOF materials, layered double hydroxide materials), their modification and their use in the reduction of CO₂ is discussed. Trends in the development of new catalysts are considered.

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光热催化在二氧化碳还原反应中的原理，材料和应用

Photothermal catalysis in CO2 reduction reaction: Principles, materials and applications

Photothermal catalysis in CO₂ reduction reaction: Principles, materials and applications