「光热催化还原二氧化碳研究综述」
韩梦丽，王建海，沈岳松
南京工业大学材料科学与工程学院，江苏 南京 211816
DOI：10.7502/j.issn.1674-3962.202401020
摘要：以化石能源为主体的能源消耗不仅造成严重的大气污染，还产生大量的CO2，加剧了气候恶化。“减污降碳”成为全球绿色高质量发展的重大战略需求。其中，将CO2催化转化为高附加值碳基化合物成为当前能源与环境领域研究的热点。目前，CO2催化还原的技术主要有热催化、光催化、电催化、光热催化和光电催化等。其中，光热耦合的光驱动光热协同催化技术不但克服了单一光/热催化技术的不足，而且能充分发挥二者的优势，在低（无）能耗的条件下实现高效高选择性催化还原CO2制备碳基化合物，是一种理想的催化还原路径。针对光热催化的分类、机理以及光热催化还原CO2催化剂的优化设计分别做出了概述，并论述了光热催化还原CO2的工业应用以及现存的问题，最后对光热催化还原CO2技术的未来发展进行了展望。
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太阳能催化转化CO2 还原过程示意图
Schematic diagram of solar catalytic conversion of CO2 reduction process
[引用格式]韩梦丽，王建海，沈岳松. 光热催化还原二氧化碳研究综述[J]. 中国材料进展, 2024, 43(7): 593-602.
HAN M L，WANG J H，SHEN Y S. A Review of Photothermal Catalytic CO2 Reduction Research[J]. Materials China, 2024, 43(7): 593-602.
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【特约编辑】
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沈岳松：男, 1981 年生, 现任南京工业大学材料科学与工程学院副院长、研究员、博士生导师, 国家重点研发计划青年科学家。长期从事环境与能源催化新材料和结构催化学研究。获授权发明专利65 件,在Small, Chemical Engineering Journal, Journal of Materials Chemistry A 等学术期刊发表SCI 论文百余篇, 参编国家标准1 项、团体标准1 项, 获江苏省科学技术奖一等奖等省部级科技奖励7 项, 获国际科学组织Vebleo 协会会士(Vebleo Fellow)、IFAM 青年科学家奖、侯德榜化工科学技术青年奖等学术荣誉。江苏省“333 工程”、“ 青蓝工程”中青年学术带头人, 入选江苏省“六大人才高峰”高层次人才。担任国家科技专家库专家、安徽省纳米碳基材料与环境健康国际联合研究中心学术委员会主任、《中国材料进展》青年编委、《能源环境保护》编委, 中国能源学会专家委员会新能源、煤炭与石油天然气专家组委员等。
【特约撰稿人】
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王建海：男, 1989 年出生, 南京工业大学讲师、硕士生导师。2012、2017 年分别获河南理工大学学士、东南大学博士学位。主要从事环境能源与催化材料的设计、制备及工业化应用, 目前的研究方向主要分为两个: (1) 基于半导体光催化材料, 利用光催化技术进行水污染治理、VOCs 的治理以及光催化制氢, 光催化CO2 还原资源化利用; (2)开发稀土基催化剂, 实现大气多污染物( NOx /VOCs/CxHy 等等) 的协同催化治理及其工业化应用。国家重点研发计划青年项目科学家, 近年来在 Journal of the American Chemical Society, Applied Catalysis B: Environmental, Small, Journal of Materials Chemistry A, Chemical Communication, ACS Applied Materials & Interfaces, EUJ, Langmuir 等杂志发表论文20 余篇,获授权发明专利5 项。
