光催化CO_2还原成C_2+产物催化剂及其反应机理研究进展

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收稿日期：2024-04-19 修回日期：2024-06-04

DOI:10.20078/j.eep.20240705

摘要：传统工业过程,尤其是依赖于煤炭、石油和天然气等化石燃料的生产活动,导致了CO_2的高浓度排放。工业烟气中的CO_2治理是降低重点行业污染排放、打好污染防治攻坚战的重中之重。近年来,我国在降污减碳方面取得了显著成果。光催化CO_2还原技术以直... 展开+

摘要：

传统工业过程,尤其是依赖于煤炭、石油和天然气等化石燃料的生产活动,导致了CO_2的高浓度排放。工业烟气中的CO_2治理是降低重点行业污染排放、打好污染防治攻坚战的重中之重。近年来,我国在降污减碳方面取得了显著成果。光催化CO_2还原技术以直接利用清洁的太阳能和在室温下进行反应等诸多优势,目前广泛应用于CO_2资源化利用。在过去的几十年里,研究者致力于提高光催化CO_2转化的活性研究。然而,关于提高该过程选择性的研究明显缺乏,特别是关于高价值C_(2+)产品的生成。鉴于当前的研究趋势和新兴技术,首先阐述了目前应用广泛的CO_2资源化利用技术并进行了对比分析,接着阐明该反应中C—C偶联的热力学限制、动力学特征、光催化剂表面活化基本原理和机制,进而概述目前可用于改进这些反应对形成C_(2+)产物选择性的技术,并综述了各技术目前存在的缺点。最后,我们总结了目前研究现状并指明了现存的问题,并对该领域的未来前景和工业化应用做出了指引。

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作者：

刘昶¹
李炫贞²
韦岳长^2,*

作者简介

作者简介:刘昶(2004—),男,湖北仙桃人,主要研究方向为光催化CO_2合成催化剂的制备。E-mail:2022010578@student.cup.edu.cn
通讯作者·韦岳长(1982—),男,山东章丘人,教授,主要研究方向为机动车尾气排放炭烟颗粒物净化和光催化CO_2还原催化剂的研发及其催化机理研究。E-mail:weiyc@cup.edu.cn

单位

1.中国石油大学北京化学工程与环境学院
2.中国石油大学北京理学院

关键字

烟气治理
光催化
CO2还原
CC偶联
C2产物
资源化利用

基金项目

国家重点研发计划资助项目(2022YFB3504100)；国家自然科学基金资助项目(22376217)；北京市新星计划资助项目(20220484215)

引用格式

刘昶, 李炫贞, 韦岳长. 光催化CO_2还原成C_(2+)产物催化剂及其反应机理研究进展[J/OL]. 能源环境保护: 1-11[2024-07-15]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20240705.

LIU Chang, Ll Xuanzhen, WEl Yuechang. Photocatalysis CO_2 reduction reaction to C_(2+) products catalyst and conversion fundamental mechanisms: A review[J/OL]. Energy Environmental Protection: 1-11[2024-07-15]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20240705.

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