图片摘要
研究背景
随着经济和社会的快速发展，CO2的过度排放严重影响着自然界碳循环的平衡，由此产生各种环境问题，如温室效应。利用光催化技术将CO2转换成高附加值的碳氢燃料被认为是一种解决碳排放和能源危机的潜在方法。经过几十年的探索研究，大量的光催化剂被证明具有还原CO2的活性。其中，TiO2半导体材料由于光化学稳定性强、廉价、无毒及制备简单等优点，被认为是具有应用潜力的催化剂之一。然而，TiO2具有太阳能利用率较低、光生电子和空穴的分离效率不足、CO2吸附及活化能力差等问题，限制了其自身的光催化活性及产物选择性。因此，继续设计开发高催化活性、高产物选择性、稳定性的TiO2基复合光催化剂具有重要意义。
工作介绍
近日，中科院生态环境研究中心贺泓院士、潍坊学院姜在勇教授在ESE上发表了题为“Enhancing photocatalytic CO2 reduction with TiO2-based materials: Strategies, mechanisms, challenges, and perspectives”的论文。总结了TiO2基复合材料光催化CO2还原的最新进展及其面临的挑战，并提出了提高其光催化CO2还原活性的可行策略。文章从TiO2光催化CO2还原的当前进展、关键挑战开始，基于催化反应的机制，从晶体设计、界面异质结、创建表面活性位点三大板块总结了目前应对这些挑战的流行策略；详解了原位表征和理论计算在CO2光还原过程中的作用；分析了O2析出问题在TiO2基复合材料光催化CO2还原过程中的重要性；最后展望了调控TiO2基复合材料光催化CO2还原的主要挑战及可能的未来研究方向。这篇综述将为参与TiO2基复合材料光催化CO2还原领域的设计、开发的研究人员提供有价值的借鉴。
作者简介
贺泓: 中国工程院院士，中国科学院生态环境研究中心研究员，区域大气环境研究卓越创新中心首席科学家。主要研究方向为环境催化和非均相大气化学过程，系统研究大气复合污染形成机理、环境催化反应体系设计和大气污染物催化净化新原理、新方法及其应用，取得了柴油车排放污染控制、室内空气净化和大气灰霾成因与控制研究方面的系列成果。发表学术论文600余篇，SCI总被引39 600余次。获授权发明专利70余项，多项专利技术转让企业实施应用。现任Environ. Sci. Technol.、Journal of Environmental Sciences和《环境科学》副主编以及Applied Catalysis B: Environmental等多个国际、国内期刊编委。
姜在勇: 潍坊学院教授，主要从事光催化、光热催化CO2为有机碳源的研究，以第一及通讯作者在Angew Chem. Int. Ed.（2篇）、Chem Catalysis、Advanced Science、Appl. Catal. B: Environ.（5篇）、Chem. Eng. J.（2篇）、Environmental Science and Ecotechnology、Green Energy & Environment等期刊发表SCI论文30篇，1区论文16篇，授权发明专利10项。获山东省自然科学二等奖、山东省优秀博士学位论文、最美教师、潍院好人等。
引用信息
Yuan, Z., Zhu, X., Gao, X., An, C., Wang, Z., Zuo, C., ... & Jiang, Z. (2023). Enhancing photocatalytic CO2 reduction with TiO2-based materials: Strategies, mechanisms, challenges, and perspectives. Environmental Science and Ecotechnology 20: 100368.
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高被引论文
以下数据基于Web of Science。
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https://doi.org/10.1016/j.ese.2021.100107
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https://doi.org/10.1016/j.ese.2023.100237
https://doi.org/10.1016/j.ese.2022.100168
https://doi.org/10.1016/j.ese.2022.100165
期刊简介
在生态环境部黄润秋部长亲自提出和指导下，Environmental Science and Ecotechnology（ESE）于2020年1月正式创刊。ESE由中国科协主管，由中国环境科学学会、哈尔滨工业大学和中国环境科学研究院共同主办。ESE为双月刊，面向全球开放获取（全部论文皆可免费阅读、下载）。
ESE首届编委会由120位全球生态环境研究领域的顶级专家学者构成。哈尔滨工业大学任南琪院士担任主编，中国环境科学学会理事长、生态环境部环境规划院王金南院士和中国环境科学研究院吴丰昌院士担任副主编，俞汉青院士、Danny Reible院士等13位世界顶尖学者担任执行主编和执行副主编。
ESE已入选3个 “一区”，即中科院一区（大、小类）、JCR报告Q1区和中国科协高质量科技期刊T1区。2023年ESE获得首个完整影响因子12.6，最新影响因子为14.0，最新CiteScore为20.4。
期刊官网：https://www.sciencedirect.com/journal/environmental-science-and-ecotechnology
