編號：FTJS10118
篇名：光熱催化CO2還原制甲酸研究進展
作者：高慧敏 荊潔穎 李文英
關(guān)鍵詞： 光熱催化 CO2還原 甲酸 反應(yīng)條件 光熱催化劑 光熱反應(yīng)器
機構(gòu)： 太原理工大學省部共建煤基能源清潔高效利用國家重點實驗室 山西浙大新材料與化工研究院
摘要： CO2資源化利用是實現(xiàn)“碳達峰碳中和”目標不可或缺的環(huán)節(jié),。將CO2催化轉(zhuǎn)化為甲酸是一種有效且最為原子經(jīng)濟的路徑,但因CO2熱力學性質(zhì)穩(wěn)定,導致其不易活化,反應(yīng)轉(zhuǎn)化率低,。為了在溫和條件下得到更高的甲酸產(chǎn)率,將光催化與熱催化結(jié)合。光熱催化主要體現(xiàn)在光活化上,通過激發(fā)載流子,調(diào)控電子注入位置和吸附位點有效活化CO2,熱能則增強反應(yīng)物CO2的吸附,、電荷轉(zhuǎn)移和反應(yīng)速率,激活熱活性位點,結(jié)合光催化的低能耗,、反應(yīng)條件溫和與熱催化高效率的優(yōu)勢提高甲酸產(chǎn)率及選擇性。目前,光熱催化CO2還原制甲酸的主要挑戰(zhàn)在于CO2固有的化學穩(wěn)定性使得CO2轉(zhuǎn)化率低,、產(chǎn)物不可控,、選擇性差等�,；谀壳皩鉄岽呋疌O2轉(zhuǎn)化技術(shù)的需求,分別介紹了光催化、熱催化,、光熱催化的原理,、優(yōu)勢及存在的問題,重點從催化劑改性、反應(yīng)條件,、反應(yīng)器選擇方面綜述了光熱催化CO2還原制甲酸過程中提高CO2轉(zhuǎn)化率和甲酸選擇性的策略,其中重點探討對于催化劑的改性,包括提高電子-空穴分離程度,、調(diào)控暴露面比例以及提高CO2的吸附,并闡述了光熱催化CO2還原制甲酸需重點攻克的問題。未來研究應(yīng)綜合考慮反應(yīng)器選擇與催化劑設(shè)計,通過反應(yīng)條件的優(yōu)化,實現(xiàn)高產(chǎn)率甲酸的生產(chǎn)以及光熱催化大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用,。
