光电催化CO2还原技术研究进展

作者:潘卫国; 李楚凡; 郭瑞堂
来源:华中科技大学学报(自然科学版)科技大学, 2023, 51(01): 146-155.
DOI:10.13245/j.hust.239153

摘要

以用于光电催化CO2还原的铜基光电阴极为研究对象.首先,分析了光催化、电催化和光电催化的基本原理,并总结了光电催化系统的主要优点.然后,从改善吸光能力、抑制光腐蚀、促进载流子分离、优化界面反应等方面对增强铜基光电阴极性能的策略进行了分析.通过对催化剂的形貌进行调控、负载吸光半导体和元素参杂可以提高吸光能力;通过表面包裹保护膜,可以有效抑制光腐蚀;通过表面空穴工程或引入石墨烯/还原氧化石墨烯、金属有机骨架和碳纳米管等材料,能够有效提高载流子分离率和传输效率;通过增加活性位点、引入局域等离子体效应和提高CO2吸附性能,能够优化界面反应.最后,分析了连续流动反应器设计的最新研究进展,并对铜基光电阴极开发需解决的技术问题进行了展望.

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