二氧化碳光催化还原材料的研究进展
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展光催化CO2还原技术是一种能够将二氧化碳（CO2）转化为有用的碳源的方法，可以有效地减少CO2排放量并实现碳循环利用。
在该技术中，光催化剂起到关键的作用，可以通过吸收光能激发电子从而实现对CO2的光催化还原。
目前，光催化CO2还原技术的研究集中在两个方面：一是开发高效的光催化剂；二是优化催化体系。
在光催化剂的研究方面，许多催化剂已经被开发出来并显示出良好的催化性能。
金属氧化物是最常用的催化剂之一。
二氧化钛（TiO2）和氧化锌（ZnO）等金属氧化物可以利用它们的能带结构来吸收太阳光，并将其转化为电子和空穴，从而实现对CO2的催化还原。
还有一些复杂的多金属氧化物催化剂，如锡基氧化物（SnOx），也显示出优异的催化性能。
除了金属氧化物，一些有机和无机半导体材料也被研究用作光催化剂。
石墨烯、二硫化钼（MoS2）和二硒化钼（WS2）等材料，它们具有良好的光吸收和电子传输特性，可以有效地催化CO2还原反应。
在催化体系的优化方面，研究人员通过调控催化剂的晶体结构、表面缺陷以及载体材料等，来提高催化剂的光催化性能。
优化光照条件、反应温度、CO2浓度等也是提高催化效率的重要方法。
虽然光催化CO2还原技术在实验室中取得了一定的突破，但要将其应用于实际工业生产仍然面临着一些挑战。
光催化剂的稳定性是一个重要问题，因为长时间的光照会导致催化剂的性能衰减。
光催化剂的选择性也需要进一步提高，以提高对CO2还原产物的选择性。
大规模制备催化剂的方法和成本效益也需要进一步研究。
光催化CO2还原技术及其催化剂的研究已经取得了一定的进展，但仍然面临一些挑战。
为了实现该技术的工业化应用，需要进一步优化催化剂的设计、光照条件的控制以及反应体系的优化，以提高催化剂的稳定性和选择性。
半导体催化剂光催化二氧化碳还原
半导体催化剂光催化二氧化碳还原随着人类对可再生能源和环境保护的重视，光催化二氧化碳还原技术备受关注。
作为一种绿色高效的CO2减排方法，光催化二氧化碳还原已成为当前研究的热门领域之一。
在光催化二氧化碳还原过程中，半导体催化剂起着至关重要的作用。
本文将探讨半导体催化剂在光催化二氧化碳还原中的应用以及相关研究进展。
1. 半导体催化剂的基本原理半导体催化剂是一种能够通过光照激发电子，从而参与化学反应的材料。
在光催化二氧化碳还原中，半导体催化剂通过光生电荷对二氧化碳进行还原，生成有用的碳氢化合物。
其基本原理是光生电子和空穴分别参与气相和液相中的化学反应，实现二氧化碳的高效转化。
2. 半导体催化剂的优势相比传统的CO2还原催化剂，半导体催化剂具有以下优势：- 高效：利用光能激发电子，提高了反应速率和选择性。
- 宽波长范围：半导体材料的带隙结构可以实现在可见光和红外光范围内的吸收。
- 可调性：通过调控半导体催化剂的结构和组成，可以实现对光催化反应的选择性和活性的调节。
- 稳定性：半导体催化剂具有较高的光稳定性和催化稳定性，可以实现长时间连续的CO2还原反应。
3. 半导体催化剂的研究进展近年来，针对半导体催化剂在光催化二氧化碳还原中的应用，国内外许多研究机构和科研团队都进行了深入的探索和研究，取得了许多重要的成果。
（1）半导体材料的选择和设计针对二氧化碳还原反应的要求，研究人员选择并设计了一系列具有良好光吸收性能和电子传输性能的半导体材料，如钛酸锶钡、氧化钛等。
通过调控材料的结构和组成，实现了对半导体催化剂的优化，提高了二氧化碳还原反应的效率。
（2）表面修饰和复合材料的研究为了提高半导体催化剂的稳定性和选择性，研究人员还进行了表面修饰和复合材料的研究。
通过负载金属纳米颗粒或导电聚合物等材料，在半导体催化剂表面形成复合结构，实现了对CO2还原过程中产物的控制。
（3）光催化反应机理的研究通过实验和理论计算相结合的方法，研究人员逐步揭示了半导体催化剂在光催化二氧化碳还原中的反应机理。
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展【摘要】光催化CO2还原技术是一种有效的二氧化碳减排方式，具有重要的环境保护和资源利用价值。
本文首先介绍了光催化CO2还原技术的原理，包括光合成和光催化还原机制；然后对光催化CO2还原催化剂进行了分类，并重点介绍了金属催化剂、半导体光催化剂和有机催化剂在该领域的研究进展；最后探讨了光催化CO2还原技术的发展前景和未来的研究方向，强调了其在环境保护和资源利用中的重要性。
通过对光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展的系统总结，为进一步推动该领域的发展提供了有益的参考。
【关键词】光催化CO2还原技术，催化剂，金属催化剂，半导体光催化剂，有机催化剂，环境保护，资源利用，发展前景，研究方向.1. 引言1.1 光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展光催化CO2还原技术是一种利用光能将二氧化碳转化为有用化合物的绿色化学技术。
随着全球环境问题的日益严峻，CO2的排放已成为一个亟需解决的问题。
而光催化CO2还原技术的出现为减少CO2排放提供了一种新的途径。
目前，光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展迅速，各国学者在催化剂的设计和构建、反应机理的解析等方面取得了重要进展。
随着对环境保护和资源利用的重视，光催化CO2还原技术在未来有着广阔的应用前景。
未来的研究可以进一步深化对光催化CO2还原反应机理的解析，设计出更高效的催化剂，推动这一技术在工业化生产中的应用。
光催化CO2还原技术的发展不仅能有效减少CO2排放，还可以为环境保护和资源利用做出积极贡献。
2. 正文2.1 光催化CO2还原技术的原理光催化CO2还原技术的原理是利用光能激发催化剂表面的电荷，将CO2分子还原为有用化合物。
光照射在催化剂表面上时，光子能量激发催化剂中的电子, 使其跃迁至导带, 在此过程中留下空穴在价带。
CO2分子被吸附到催化剂表面后，接触到被激发的电子和空穴，通过电子转移和空穴转移的反应路径，可实现CO2还原为有机物或其他碳基产物。
光催化剂在二氧化碳还原反应中的应用
光催化剂在二氧化碳还原反应中的应用二氧化碳可以通过光催化剂转化成有用的燃料，这不仅可以化解二氧化碳带来的环境问题，同时可以为能源的生产提供一种可持续、安全、环保的方法。
近年来，光催化剂在二氧化碳还原反应中的应用备受关注，本文将就其应用现状、研究进展、问题与挑战等方面进行讨论。
一、光催化剂简介光催化剂是一种能有效地吸收光能的物质，它可以将吸收的能量转化为化学能，从而引发光化学反应。
因此，光催化剂在各种光化学反应中都有广泛的应用。
目前，常见的光催化剂主要包括金属卤化物、氧化物、硫化物、磷化物、有机分子等。
二、二氧化碳还原反应的原理二氧化碳还原反应是指将CO2在光催化剂的作用下，通过光特性将其中一部分光子转化成具有化学活性的激发态电子，然后利用化学反应将CO2还原，形成为有机物（如甲酸、甲醇和甲烷等）。
这种过程需要光催化剂具有激发态电子和有足够强的还原性，同时CO2分子的激发本质上需要在紫外波段（小于385 nm）才能实现。
三、光催化剂在二氧化碳还原反应中的应用现状自然界中，二氧化碳的还原主要依赖于植物的光合作用。
但是，采用光催化剂还原的前景是非常广阔的，目前的研究和应用主要有两方面。
首先，对光催化剂的改性（如选择性、催化活性等）进行研究，以适应多种反应条件。
已经有很多光催化剂进行了改性研究，例如，全光子氧化铜头等，这些催化剂可以促进CO2的捕获和转换，进而提高反应的效率。
其次，研究光催化剂在反应中的作用机理，以实现反应的清洁化和高效化。
近来，一些研究者提出了诸如基于桥联的夹心型光阳离子/逆向光电子（Photoanode/Photocathode）结构的光催化剂，以及纳米粒子、多孔结构、杂化化合物等，这些结构的合理设计可以提高反应效率，减少能量损耗，甚至实现高效转换。
四、光催化剂在二氧化碳还原反应中的研究进展和前景目前已经有不少研究者关注二氧化碳还原反应，特别是光催化剂在反应中的应用。
除此之外，也有一些关于二氧化碳还原反应新方法和新材料的研究。
光催化还原二氧化碳的进展
光催化还原二氧化碳的进展目录摘要......................................................... I II ABSTRACT ....................................................... I V 第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 二氧化碳的应用 (2)1.3 光催化的反应机理 (3)1.4 光催化还原二氧化碳的应用 (4)1.4.1 光催化的发展 (4)1.4.2 光催化的应用 (5)第二章光还原CO2催化剂的研究进展 (6)2.1 光催化方法 (6)2.2 光催化的原理 (6)2.3 光催化还原二氧化碳的研究 (7)2.3.1独立的TiO2体系 (8)2.3.2 金属修饰的TiO2 (9)2.3.3 有机光敏化剂修饰TiO2 (11)2.3.4 含铁化合物 (11)2.3.5 复合半导体材料催化剂 (12)2.4 TiO2负载催化剂 (12)2.5 TiO2/沸石、分子筛催化剂 (13)2.7 光催化剂常用的制备方法 (14)2.7.2 浸渍法 (15)2.7.3 共沉淀法 (15)2.8 TiO2光催化技术存在的主要问题 (16)2.9 TiO2光催化剂改性及研究 (17)2.10 光催化CO2研究进展 (19)第三章结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)摘要温室气体CO2是全球变暖的一个主要原因，利用太阳能将CO2还原为烃类等有用资源将对环境保护和人类生活带来巨大的好处。
本文总结了近年来发现的一些可用于CO2光催化还原反应的新型催化剂,主要涉及钙钛矿复合氧化物光催化剂、隧道结构光催化剂、分子筛光催化剂、有机物光催化剂和生物酶催化剂。
从结构特点出发，解释了它们作为还原CO2的光催化剂具有的优势。
另外，对光催化还原CO2涉及的机理也作了相应介绍。
CO2既是一种温室效应气体，又是地球的重要碳源，其合理利用具有重要意义。
光催化剂还原CO2反应的研究进展和前景
光催化剂还原CO2反应的研究进展和前景摘要：近年来全球变暖成为了世界范围内十分突出的环境问题，而导致全球变暖的直接原因便是CO2排放。
本文对光催化剂还原CO2反应的研究进展进行了综合性的阐述，并对光催化剂还原CO2反应的前景进行了分析。
关键词：光催化剂CO2 研究发展引言从二氧化碳的化学性质来看，它并不属于活泼气体，其惰性较大，这就给活化二氧化碳带来了很大的困难。
在以往还原二氧化碳的过程中一般是通过加氢还原，但是在这个过程中需要加入大量的催化剂。
例如在二氧化碳甲烷化的过程中一般是使用金属作为催化剂如铁和镍等，另外二氧化硅和氧化铝也是良好的催化剂。
上述方法还原二氧化碳虽然具有较好的效果，但是相对而言需要较为严格的化学条件，同时还要耗费大量的氢气。
而通过光催化剂对二氧化碳进行还原其条件仅仅需要光照即可，并不需要还原气体。
光催化剂还原CO2并不会产生有害气体，也不需要消耗电能以及热能，操作也较为简便，不会带来二次污染。
从发展趋势来看光催化剂给二氧化碳还原带来了良好的技术支持，在未来光催化剂还原CO2将得到巨大的发展空间[1]。
一、光催化剂还原CO2反应机理分析在使用光催化剂对二氧化碳还原的过程中是利用光触媒来引发反应。
在这过程中光触媒具备了催化剂的作用，但是又与催化剂存在着一定的区别。
在光照射条件下它本身并不会出现变化，但是却能够促使新化学反应进行。
通过光能转换作用将光能转变为化学能以此来发挥催化作用。
目前二氧化钛是较为常见的光催化剂，在光照条件下二氧化钛中的价带电子将会被激活并产生跃迁活动，在光的激发条件之下会产生电子以及空穴，而因为产生的两者具有的还原性和氧化性的活性位点迁移至TiO2表面与表面吸附的CO2和H2O发生反应。
然而当空穴夺取水中的电子使其变成有强氧化型的HO·和H+，此时CO2作为电子受体被还原为强氧化型的二氧化碳负离子自由基，过程如下：H2O + h+ →HO· + H+CO2 + e- →·CO2-二氧化碳负离子自由基通过进一步与氢离子，光生电子结合生成甲酸等等碳氢化合物[2]。
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展随着全球温室气体排放量的不断增加，气候变化和能源危机等问题愈发严重。
为了应对这些挑战，科研人员们一直在寻找新的技术和方法来减少温室气体排放，同时开发可再生能源。
光催化CO2还原技术就是其中之一。
这项技术可以将二氧化碳转化为有用的化合物，如甲烷、甲醇等，从而减少温室气体的排放，并且为可再生能源的生产提供了新的途径。
光催化CO2还原技术的核心是通过半导体或复合材料催化剂在光照条件下将二氧化碳还原为有机物。
目前，该技术已取得了一些研究进展，但仍面临诸多挑战。
其中之一便是催化剂的设计和制备。
催化剂的性能直接影响着光催化CO2还原的效率和选择性。
研究人员们一直在探索新的催化剂材料，并改进现有催化剂的性能。
近年来，金属-有机框架（MOF）材料作为光催化CO2还原的催化剂备受关注。
MOF是一类由金属离子或团簇与有机配体通过配位键连接而成的多孔材料。
由于其高度可控的结构和多样的化学功能，MOF材料在催化领域展示出了巨大的潜力。
研究表明，将MOF材料作为光催化CO2还原的催化剂，不仅可以提高CO2的吸附和传输效率，还可以调控CO2的还原途径和产物选择性。
除了MOF材料，贵金属纳米颗粒也被广泛应用于光催化CO2还原催化剂的研究中。
贵金属如银、金等具有优异的光催化活性和选择性，可有效促进CO2的还原反应。
而纳米结构具有很大的比表面积和丰富的表面活性位点，能够增强催化剂的反应活性。
贵金属纳米颗粒在光催化CO2还原中表现出了良好的性能，成为研究人员们关注的焦点之一。
碳基材料也被引入到光催化CO2还原催化剂的研究中。
碳纳米管、石墨烯等碳基材料具有良好的导电性和光催化活性，可以用来作为催化剂的基底或载体。
通过对碳基材料进行功能化改性，可以调控其电子结构和表面化学性质，进而提高催化剂的光催化性能和稳定性。
除了催化剂材料的设计和制备，光催化CO2还原的反应机制也是研究的重要方向之一。
在光催化CO2还原的过程中，光能被吸收并转化为电子和空穴，然后通过催化剂表面的电子转移产生还原剂，最终催化CO2还原。
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展一、光催化CO2还原技术光催化CO2还原技术是利用半导体或光敏催化剂将太阳能转化为化学能，进而促进CO2的还原为有机物或燃料。
光催化CO2还原技术可以分为直接和间接两种方式。
直接光催化CO2还原是指在光照条件下，将CO2直接转化为有机物或燃料。
间接光催化CO2还原是先将光能转化为电能，然后利用电能再将CO2还原为有机物或燃料。
这两种方式都需要催化剂的参与才能实现高效的CO2还原反应。
二、光催化剂的分类及研究进展根据不同的光电催化体系和催化机理，光催化剂可以分为光生电子传输型光催化剂和光生电子洞传输型光催化剂。
光生电子传输型光催化剂的光催化机理是通过光生电子的传输和催化剂表面的化学反应来实现CO2还原，而光生电子洞传输型光催化剂则是通过电子洞的传输和表面还原反应来完成CO2的还原。
基于不同的催化机理和应用环境，目前关于光催化CO2还原的催化剂研究主要包括以下几类。
1. 单质光催化剂一些单质材料如二氧化钛（TiO2）、二硫化钼（MoS2）、氮化钛（TiN）等在光照条件下表现出优异的催化性能，可以将CO2转化为一些简单的碳氢化合物。
纳米结构的二氧化钛颗粒在紫外光照射下可以将CO2还原成CO和CH4。
而二硫化钼在可见光照射下也能催化CO2还原成甲烷等。
2. 半导体-金属复合光催化剂利用金属纳米颗粒修饰半导体表面可以有效提高光催化CO2还原的效率和选择性。
钯纳米颗粒修饰的二氧化钛催化剂可以将CO2选择性的还原为甲醛。
分子筛具有特定的孔道结构和表面活性位点，能够调控反应物在其表面的吸附和反应活性，因此在CO2光催化还原中具有重要应用价值。
研究表明，分子筛光催化剂在CO2还原过程中能够提高反应的选择性和稳定性。
有机-无机复合光催化剂结合了有机分子和无机纳米材料的优势，能够有效提高CO2的吸附和还原性能。
近年来，一些新型有机-无机复合光催化剂如共价有机框架（COF）和金属有机骨架（MOF）在CO2光催化还原中显示出了良好的催化性能和应用潜力。
光催化还原CO2研究进展
光催化还原CO2研究进展随着全球变暖，温室效应和能源短缺引起人们的普遍关注。
而温室气体包括二氧化碳、甲烷、氮氧化物、氟里昂等，其中CO2的贡献值约为60%。
CO2的来源十分广泛，例如：矿物质燃烧、微生物降解、火山爆发等过程均会产生CO2，近年来，人类消耗大量的化石燃料作为能源，使大气中CO2含量倍增。
因此开发CO2利用技术，不仅可节约石油、天然气和煤等化石资源, 而且变害为宝, 减少CO2造成的环境污染, 而传统的热催化反应存在着转化率低、反应条件苛刻和催化剂热稳定性差等缺点。
从而利用光催化反应技术，将CO2和低碳烃类或是水转化为经济价值较高的烃类氧化物成为最新的研究方向。
而光催化还原CO2催化剂种类有TiO2体系、金属配合物、金属氧化物、有激光催化剂、分子筛，其中用于光催化还原二氧化碳最多的是TiO2体系。
单独TiO2体系粒径相对较大，比表面积小，能带隙较宽，只能被波长较短的紫外线激发，催化活性较低，所以对其进行改性。
改性方法包括：金属修饰、离子掺杂、复合半导体、稀土金属掺杂、表面光敏化。
下边重点介绍一下前四种改性方法。
金属修饰：金属与n-型半导体相接触时，二者的Fermi能级将会持平，从而引起电子由n-型半导体流向金属，金属和半导体分别有净的负电荷和正电荷，形成肖特基势垒，可有效地阻止半导体电子-空穴的复合。
负载金属被视为一种有效的电子俘获阱。
离子掺杂：采用浸渍法、溶胶凝胶法及光辅助沉积法可以在半导体中掺杂金属离子改性。
一般金属离子是电子受体，可以作为光生电子的捕获剂，从而提高光量子利用率。
而且金属离子还可以作为表面酸位使用，提高催化性能。
但是大多数金属离子都吸收紫外光，含量太多会减TiO2的吸光率，因此一般金属离子都有最佳掺杂浓度。
研究表明0.1~0.5%的Fe3+、Mo5+、Ru3+等的掺杂能促进光催化反应。
复合半导体包括窄带隙修饰宽带隙半导体，例如SnO2/ TiO2；和宽带隙修饰窄带隙半导体例如CdS/ TiO2（硫化镉）。
光催化二氧化碳还原研究进展
第41卷第6期2021年12月物理学进展PROGRESS IN PHYSICSVol.41No.6Dec.2021光催化二氧化碳还原研究进展唐兰勤1,2,3∗，贾茵1，朱志尚1，吴聪萍2,3†，周勇2,3‡，邹志刚2,31.盐城工学院化学化工学院，江苏省新型环保重点实验室，盐城2240512.南京大学环境材料与再生能源研究中心,南京大学物理学院，南京2100933.南京大学昆山创新研究院,昆山215300摘要：21世纪以来，随着CO2为主的温室气体排放量不断增加，寻求新型能源来构建低碳型社会的诉求越来越迫切。
其中以太阳能驱动转化CO2为碳氢燃料的技术，可将CO2转化成甲烷、甲醇、甲酸或C2+等高附加值的碳氢燃料，是实现全球碳平衡的有效途径之一，具有巨大潜力。
半导体材料是决定光催化还原CO2过程进行的重要因素之一，因此探索和开发高效光催化功能材料是当今研究的主要方向。
本文综述了近几年来作者课题组在光催化还原CO2为碳氢燃料方面的重要研究进展，主要涉及TiO2基系列光催化材料，V、W、Ge、Ga、C3N4基等系列光催化材料的结构组分调控。
关键词：光催化还原；二氧化碳；光催化材料；研究进展中图分类号：O643.36;O644.1文献标识码：A DOI:10.13725/ki.pip.2021.06.002目录I.引言254II.光催化二氧化碳还原机理255III.光催化二氧化碳还原功能材料255A.TiO2基系列光催化材料255B.V基系列光催化材料256C.W基系列光催化材料257D.Ge、Ga基系列光催化材料257E.C3N4基系列光催化材料258F.其他光催化材料259 IV.结语260致谢260参考文献260I.引言能源短缺和环境问题已成为当今人类社会所面临的重大挑战。
当前世界能源消耗的80%仍来自于以石油、煤、天然气等为主的化石能源。
随着人类社会活动收稿日期：2021-11-08∗E-mail:*******************†E-mail:************.cn‡E-mail:********************.cn 的增加，不仅加快了对化石能源的消耗，还造成大气中以CO2为主的温室气体排放量的增加，严重干扰了自然界的碳循环，导致全球气候变暖。
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展光催化CO2还原技术是一种利用太阳能或其他光源作为能量源，通过催化剂的作用将CO2转化为有机物的技术。
该技术可以实现CO2的有效利用和降低碳排放，是一种非常具有潜力的碳减排技术。
目前，研究人员主要通过两种路径将CO2还原为有机物，一种是光热协同还原，另一种是直接光催化还原。
光热协同还原是指在光热作用下，催化剂吸附和活化CO2，并由光热协同作用促进行CO2的还原反应。
而直接光催化还原是指光照下，催化剂表面吸附和活化CO2分子，并实现直接的光催化还原反应。
这两种途径的研究都取得了一定的进展，但也存在着一些挑战，例如催化剂的稳定性、选择性以及反应速率等方面的问题。
针对以上挑战，研究人员主要通过以下几个方面进行技术的改进：首先是催化剂的设计与合成。
近年来，研究人员通过设计新型结构的催化剂，改进催化剂的晶体结构、表面活性位点以及孔道结构等，以提高催化剂的活性和选择性。
其次是表面改性技术。
通过表面改性可以增加催化剂的表面积、改变催化剂的电子结构和表面物理化学性质，从而提高催化剂的活性和稳定性。
再次是多相催化技术。
多相催化技术利用多相界面的特殊性质，通过构建光催化CO2还原的多相反应体系，提高CO2的吸附和活化效率，增加反应物和产物的传输和分离效率，从而提高光催化CO2还原的效率和选择性。
最后是协同催化技术。
在光催化CO2还原反应中，考虑到CO2分子的高活化能和多个电子的参与，研究人员通过设计协同催化体系实现多电子催化还原，提高CO2的还原效率和产品选择性。
当前，光催化CO2还原技术及催化剂的研究已取得了一系列的进展。
部分研究人员通过设计碳基材料催化剂，提高了催化剂的活性和选择性。
一些研究团队也通过合成金属有机框架材料等新型催化剂，提高了催化剂对CO2的吸附和活化能力。
还有研究人员通过负载金属催化剂或合金催化剂改善了催化剂的稳定性和耐用性。
还有不少研究团队通过构建多相反应系统，提高了CO2的吸附和活化效率，增加了CO2还原的效率和选择性。
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展1. 引言1.1 光催化CO2还原技术的重要性光催化CO2还原技术是一种绿色环保的技术，可以将二氧化碳转化为有用的化学品和燃料，有助于缓解全球变暖和温室气体排放的问题。
随着全球能源需求的增加和化石能源资源的逐渐枯竭，寻找可持续的替代能源已成为当务之急。
光催化CO2还原技术的重要性在于它可以利用太阳能或人工光源将二氧化碳转化为高附加值的产品，提供了一种可持续发展的能源解决方案。
光催化CO2还原技术还可以促进循环经济的发展，将废弃的二氧化碳资源重新利用，减少对自然资源的依赖，提高资源利用效率。
通过合理设计和优化催化剂，光催化CO2还原技术可以实现高效、经济、环保的CO2转化，为实现碳中和和可持续发展目标做出重要贡献。
光催化CO2还原技术的重要性不仅体现在对环境的积极影响，还体现在对经济和社会的广泛影响。
通过持续的研究和开发，光催化CO2还原技术有望成为未来能源和化工行业的重要技术和发展方向。
1.2 催化剂在光催化CO2还原中的作用在光催化CO2还原过程中，催化剂扮演着至关重要的角色。
作为催化剂的存在，可以降低CO2分子在光催化过程中的活化能，从而加速光催化CO2还原反应的进行速率。
催化剂可以提供活性位点，促进CO2分子的吸附和反应，同时也可以调控反应中间体的形成和转化，进而实现对CO2的高效转化。
催化剂的设计和选择直接影响光催化CO2还原技术的效率和选择性。
不同类型的催化剂具有不同的催化活性和特异性，例如金属纳米颗粒、金属有机骨架材料、半导体纳米材料等，它们在光催化CO2还原中展现出各自独特的催化性能。
深入研究催化剂在光催化CO2还原中的作用机制，探索高效、稳定的催化剂设计方案，是推动该技术快速发展的关键之一。
【字数：203】2. 正文2.1 光催化CO2还原技术的原理光催化CO2还原技术的原理是利用光能激发催化剂表面上的活性位点，将CO2分子与水分子在催化剂表面吸附然后发生催化反应，最终产生有机物质和氧气。
新型光催化还原二氧化碳技术研究
新型光催化还原二氧化碳技术研究近年来，环保议题愈发受到人们的关注，尤其是像碳排放量这样对全球生态平衡产生重大影响的议题更加备受瞩目。
如何减缓二氧化碳排放量，降低对大气环境造成的影响，一直是环保科学家们追求的目标之一。
而新型光催化还原二氧化碳技术正是为此而生。
一、什么是光催化还原二氧化碳技术？光催化还原二氧化碳技术是通过将含有二氧化碳的气体，经过催化剂处理后，与光源进行反应，最终将二氧化碳还原成其他有用的化合物。
而这种技术主要依赖于催化剂的作用，将二氧化碳分解为较小的有机分子，并在光源帮助下，将这些小分子进一步转化为其他有用的化合物。
由于这种技术是在光源的帮助下进行的，因此也被称为光催化技术。
二、为什么需要光催化还原二氧化碳技术？随着全球工业的发展和人类活动的增多，二氧化碳排放量不断攀升，给生态环境带来了严重的威胁。
而传统的减排技术需要耗费大量的能源和资金，难以实现规模化应用。
因此，发展一种能够高效、低成本地降低二氧化碳排放量的技术，成为了环保科学家们亟待解决的问题。
光催化还原二氧化碳技术的出现，为降低二氧化碳排放量提供了新的思路和方法。
这种技术可以利用光能的特性，将大气中的二氧化碳转化为燃料、化学品等有用的产物，不仅降低了对大气环境的污染，还可以为经济社会的发展提供新的动力源。
三、光催化还原二氧化碳技术的研究进展自1997年以来，国际上已经有多个研究机构开始了针对光催化还原二氧化碳技术的研究。
研究人员们已经发现了许多有效的催化剂和反应条件，并取得了一系列可喜的研究成果。
例如，美国加州大学伯克利分校的科学家们利用自然界的催化剂——叶绿素，成功地将二氧化碳转化为可用的燃料乙醇；德国技术大学科隆分校的研究人员们设计出了一种高效的金属有机框架（MOF），可在较低的能量输入下将二氧化碳转化为甲烷等有用化合物；新加坡国立大学的研究人员研发出基于钙钛矿的太阳能电池，可实现较高效率的光催化还原二氧化碳。
四、前景展望虽然光催化还原二氧化碳技术已经取得了一些令人瞩目的研究成果，但它仍面临着许多挑战和困难。
二氧化碳光催化还原材料的研究进展
二氧化碳光催化还原材料的研究进展摘要【摘要】本文综述目前二氧化碳光催化还原制有用化学品催化材料的研究进展。
首先对光催化还原CO2的机理进行讨论;其次在此基础上对石墨烯复合材料、钨基复合材料、石墨碳氮基材【摘要】本文综述目前二氧化碳光催化还原制有用化学品催化材料的研究进展。
首先对光催化还原CO2的机理进行讨论;其次在此基础上对石墨烯复合材料、钨基复合材料、石墨碳氮基材料、过渡金属氢氧化物、金属有机骨架复合材料等在光催化还原CO2过程中的应用进行详细的阐述。
【关键词】光催化;二氧化碳;还原;光催化材料1 背景大气中CO2浓度的不断增加，导致全球气候变暖，灾害性天气逐年增加。
因此，如何减少二氧化碳的排放、控制和利用成为全球关注的焦点。
目前，二氧化碳减排的技术主要包括：(1)二氧化碳的捕获和储存：其主要方式包括地质储存、海洋储存和矿物储存，该方法是目前二氧化碳利用的技术之一[1] ;然而，在实际应用中存在CO2资源浪费、CO2泄漏、矿物加工成本昂贵等问题[1-3] 。
(2)CO2的化学转化和利用：作为重要的C1资源，CO2可用于尿素、甲醇、苏打和碳酸饮料等混合物的制备;CO2化学稳定性好，难以活化。
(3)生物固定CO2：通过光合作用转化成有机物和植物的贮藏[4] 。
综上所述现有CO2减排技术在应用过程中仍存较大挑战。
由于CO2中的碳表现出最高的氧化态，本身化学稳定性高，其标准吉布斯自由能ΔGθ =-394.39kJ&·mol-1[5] ，很难活化。
活化反应需克服动力学惯性和热力学能垒，通常需要采用高温[6] 、高压[7] 和使用催化剂[8，9] ，还包括协调激活[10, 11] 、路易斯酸-碱协同活化[12, 13] 、光电激活[14] 、生物酶催化活化[15] 和等离子体激活[16] 等方法。
在上述方法中，光催化活化可以利用太阳光激发半导体光催化剂，从而产生光生电子空穴对，并诱导CO2氧化还原反应合成有价值的烃类，如CH4、CH3OH、HCHO和HCOOH 等。
光催化还原二氧化碳研究取得进展
光催化还原二氧化碳研究取得进展光催化还原二氧化碳（CO2）是一种将日光能够转变为可利用的化学能源的技术。
在这一过程中，二氧化碳分子将被光催化剂吸收并还原为有用的碳氢化合物。
光催化还原二氧化碳已被视为一种重要的可持续能源解决方案，可以将大气中的CO2变为有用的化学品，从而减少温室气体排放并有效利用资源。
在近年来的研究中，科学家们已经取得了很多关于光催化还原二氧化碳的重要进展。
其中一项核心研究方向是设计和合成高效的光催化剂。
光催化剂是实现光催化还原二氧化碳的关键，它能够吸收光能并催化CO2的还原反应。
许多研究聚焦于发展新型光催化剂，包括金属有机框架材料、半导体纳米材料和复合材料等。
这些新材料具有高比表面积、良好的光吸收性能和催化反应活性，能够有效促进光催化还原CO2的效率。
另一项重要的研究方向是光催化还原二氧化碳的反应机理研究。
了解光催化还原CO2的反应机理有助于优化催化剂的设计和提高反应效率。
目前，研究人员通过使用催化剂的表征技术（如X射线光电子能谱和拉曼光谱）以及计算化学方法来揭示光催化反应中涉及的分子级细节。
这些研究揭示了CO2分子在催化剂表面的吸附态和反应物吸附态之间的转变，以及与光子吸收过程和电子转移过程相关的反应机理。
此外，一些研究还关注利用可再生能源（如太阳能和风能）来供应光催化系统所需的能源。
例如，利用光伏发电技术将太阳能转化为电能，然后将其用于催化系统中，可以减少对化石燃料的依赖，并降低温室气体排放。
与此同时，研究人员还在努力提高光催化系统的光能转化效率，通过结合多重光子吸收和增加光吸收材料的比表面积等策略来实现。
最后，光催化还原二氧化碳技术的实际应用也在逐渐发展。
目前的研究主要关注合成CO2为高附加值化学品，如甲酸、乙醇、甲醇等。
这些化学品不仅具有较高的经济价值，而且可以广泛应用于化工、能源和材料领域。
研究人员还在尝试将光催化还原CO2技术与其他能源转换技术结合，例如电解水制氢技术，为集成能源系统提供解决方案。
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展【摘要】本文综述了光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展。
在介绍了研究背景和研究意义。
正文部分分别讨论了光催化CO2还原技术的原理、光催化CO2还原催化剂材料、金属催化剂、非金属催化剂以及复合催化剂的研究进展。
结论部分总结了光催化CO2还原技术的发展趋势，并提出了未来的研究方向。
本文旨在全面了解和探讨光催化CO2还原技术及催化剂的最新进展，为相关领域的研究提供参考和启发。
【关键词】光催化CO2还原技术、催化剂、研究进展、原理、金属催化剂、非金属催化剂、复合催化剂、发展趋势、未来研究方向、引言、正文、结论1. 引言1.1 研究背景光催化CO2还原技术利用太阳能等可再生能源作为能量源，通过催化剂的作用将CO2还原为高附加值的化学品或燃料，具有清洁、高效、可持续等特点。
在这一技术的发展过程中，催化剂的选择和设计是至关重要的。
传统的金属催化剂具有良好的催化活性，但存在资源消耗大、稳定性差等问题；而非金属催化剂则具有丰富的资源、较高的稳定性，但催化活性较低。
如何设计合适的催化剂，提高CO2的还原效率成为当前研究的焦点之一。
提供了光催化CO2还原技术的相关信息和发展现状，为后续研究内容的展开奠定了基础。
1.2 研究意义光催化CO2还原技术具有重要的环境保护和能源转化意义。
随着全球经济的快速发展和能源需求的增加，温室气体排放不断增加，尤其是二氧化碳的排放量持续增加，导致全球气候变暖和环境污染问题日益严重。
寻找一种可持续、高效的CO2转化技术成为当今科研领域的热门话题。
光催化CO2还原技术能够利用太阳光作为能源，将CO2转化为高附加值的化学品，从而实现CO2的循环利用和减少二氧化碳排放的目的。
光催化CO2还原技术也可以促进可再生能源的开发利用，实现能源的可持续发展。
研究光催化CO2还原技术及催化剂的发展具有重要意义，有望为解决环境问题和能源危机提供新的解决方案。
2. 正文2.1 光催化CO2还原技术的原理光催化CO2还原技术的原理是利用光催化剂吸收太阳光能后产生电子-空穴对，经过光生活性的电子-空穴对在催化剂表面与CO2发生反应，从而实现CO2的还原。
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展随着人口的增加，能源的需求也日趋增长，导致了储量有限的化石燃料的迅速消耗和全球变暖等环保问题的加剧。
为了解决这一问题，研究者们发展出了CO2还原技术，以有效利用CO2，同时降低环境污染。
本文将重点介绍光催化CO2还原技术及相关催化剂的研究进展。
光催化CO2还原技术是一种基于光催化原理的CO2还原方法，也被称为人工光合作用。
其基本思路是利用太阳能或者其他光源的光能激发催化剂的电子，使其进入高能态，从而将CO2还原成有用的化学品。
这种方法可以将CO2转化为化学燃料，如甲烷、甲醇、乙醇等，同时降低CO2的排放量，为清洁能源的发展做出贡献。
此外，该技术还可以实现环境污染物的转化和生产高附加值的有机化合物。
1. 金属半导体催化剂金属半导体催化剂是一种重要的光催化CO2还原催化剂，具有高光催化活性和稳定性。
其中，TiO2、ZnO、CdS等金属半导体材料被广泛地应用于CO2还原反应中。
近年来，研究者们通过控制催化剂的晶体表面结构和形貌等因素，提高了金属半导体催化剂的光催化性能，进一步拓展了它们在CO2还原反应中的应用。
2. 纳米材料催化剂纳米材料催化剂是多种金属氧化物和金属负载纳米粒子的复合材料。
这种催化剂能够提高CO2还原反应的效率和选择性，并且具有较高的催化活性和稳定性。
研究发现，采用纳米材料催化剂能够大幅提高CO2还原反应的效率和选择性，同时纳米材料的表面活性位点提供了可调控的化学反应表面。
总之，随着此类技术不断的深入探索和研究，光催化CO2还原技术将会取得更具突破性的进展，在环保领域和清洁能源领域都将发挥重要作用。
碳纳米管光催化还原二氧化碳反应研究
碳纳米管光催化还原二氧化碳反应研究碳纳米管光催化还原二氧化碳反应是当前研究领域一个备受关注的课题。
随着全球碳排放问题的日益突出，寻找碳的高效再利用方法成为许多科学家追求的目标。
碳纳米管作为一种独特的纳米材料，具有优异的物理和化学性质，在光催化领域的应用中表现出巨大潜力。
碳纳米管因其独特的结构和性质受到了广泛的关注。
它们由一个或多个碳原子层通过卷曲而成，形成了一个中空的圆柱体结构。
这种孔隙结构使得碳纳米管具有大的比表面积和优异的化学反应活性。
此外，碳纳米管还表现出良好的导电性和光吸收能力，使得它们在光催化反应中能够显著促进电子转移和光能的利用。
研究人员发现，碳纳米管能够有效地催化CO2的还原反应。
二氧化碳作为一种主要的温室气体，其大量排放对环境和人类健康造成了严重的影响。
通过将二氧化碳转化为有用的化学品或燃料，可以实现对CO2的有效利用和降低人为排放的目标。
而光催化还原二氧化碳是一种绿色、低能耗的方法，可以通过光能的利用将CO2转化为有机物或其他高能量化合物。
光催化还原二氧化碳的反应机理涉及到多种中间体的生成和转移。
碳纳米管在反应中起到了催化剂的作用，能够吸收光能并将其转化为电子。
这些电子可以通过碳纳米管的导电性，快速转移到反应活性中心，从而实现对二氧化碳的还原。
同时，碳纳米管的大比表面积还能提供丰富的催化活性位点，进一步促进反应的进行。
近年来，许多研究人员致力于改进碳纳米管光催化还原二氧化碳反应的效率和选择性。
一种常见的方法是通过调控碳纳米管的结构和表面性质来提高其催化活性。
例如，通过引入金属或非金属杂原子，可以调节碳纳米管的电子结构，增强其吸光性和电子传导性，从而提高光催化反应的效率。
此外，纳米杂化材料的设计也被广泛用于提高碳纳米管催化剂的催化性能。
除了结构调控，光催化反应的条件优化也是提高碳纳米管催化性能的关键。
反应温度、气氛和催化剂浓度等参数都会对反应的选择性和活性产生影响。
通过精确控制这些参数，可以实现对光催化还原二氧化碳反应的精确调控，提高产品的收率和选择性。
二氧化碳还原催化剂的研究进展
二氧化碳还原催化剂的研究进展自工业革命以来，二氧化碳的排放量不断增加，这对环境和气候变化带来了不可忽视的影响。
因此，寻找二氧化碳的高效还原途径成为了许多学者和科学家的研究热点。
二氧化碳的还原可以产生高附加值化学品和燃料，这对于实现可持续发展和减轻环境负荷具有重要意义。
而催化剂的研究是实现二氧化碳还原最有效的途径之一。
一、传统二氧化碳还原方法在传统的二氧化碳还原方法中，一般采用电化学还原或光催化还原的方式。
电化学还原是利用电极将二氧化碳还原为高附加值的有机合成物。
而光催化还原则是利用太阳光照射催化剂表面，激发电子从催化剂表面向二氧化碳的化学键转移，从而促进二氧化碳的还原反应。
二、光催化还原二氧化碳的催化剂在光催化还原二氧化碳的研究中，大量的基于金属催化剂的研究已经展开。
其中典型的研究目标是使用钴、镍、铜等金属催化剂实现光催化还原CO2的过程。
例如，基于碳基吸附的铜氧化物催化剂的研究显示出了良好的CO2还原活性。
研究者发现，铜氧化物催化剂表面的羟基和氧化亚铜之间的相互作用有助于促进CO2的还原反应。
此外，基于光敏剂的催化剂也是一种光催化还原二氧化碳的重要方法。
基于光敏剂的催化剂通常采用有机合成方法，首先对光敏剂进行化学修饰，然后将其化学修饰的光敏剂与金属离子或无机颗粒进行化学反应，最终获得光敏催化剂。
三、电化学还原二氧化碳的催化剂电化学还原二氧化碳是一种重要的技术，因为它可以将二氧化碳转化为高附加值化学品和燃料。
电化学还原二氧化碳的催化剂也是重要研究方向之一。
传统上，铜催化剂是一种常用的电化学还原二氧化碳的催化剂。
然而，铜催化剂存在严重的CO的副反应，限制了电化学还原二氧化碳的效率。
recently，一些新的电化学还原二氧化碳的催化剂被开发出来，包括有机化学合成或无机颗粒。
这些催化剂不仅具有高效的二氧化碳还原活性，而且可以在较低的电位下实现二氧化碳的纯度和选择性。
四、结构调控催化剂结构调控催化剂是一种通过控制催化剂的结构形态来实现其调控的方法。
s型异质结 光催化二氧化碳还原
s型异质结光催化二氧化碳还原下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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二氧化碳光催化还原材料的研究进展摘要【摘要】本文综述目前二氧化碳光催化还原制有用化学品催化材料的研究进展。
首先对光催化还原C02的机理进行讨论;其次在此基础上对石墨烯复合材料、鹄基复合材料、石墨碳氮基材【摘要】本文综述目前二氧化碳光催化还原制有用化学品催化材料的研究进展。
首先对光催化还原C02的机理进行讨论;其次在此基础上对石墨烯复合材料、鸨基复合材料、石墨碳氮基材料、过渡金属氢氧化物、金属有机骨架复合材料等在光催化还原C02过程中的应用进行详细的阐述。
【关键词】光催化;二氧化碳;还原;光催化材料1背景大气中C02浓度的不断增加，导致全球气候变暧，灾害性天气逐年增加。
因此，如何减少二氧化碳的排放、控制和利用成为全球关注的焦点。
目前，二氧化碳减排的技术主要包括：⑴二氧化碳的捕获和储存：其主要方式包括地质储存、海洋储存和矿物储存，该方法是目前二氧化碳利用的技术之一［1］；然而，在实际应用中存在C02资源浪费、C02泄漏、矿物加工成本昂贵等问题［1-3］0 (2)CO2的化学转化和利用：作为重要的C1资源，C02可用于尿素、甲醇、苏打和碳酸饮料等混合物的制备汇02化学稳左性好，难以活化。
(3)生物固立C02：通过光合作用转化成有机物和植物的贮藏［4］。
综上所述现有C02减排技术在应用过程中仍存较大挑战。
由于C02中的碳表现岀最髙的氧化态，本身化学稳左性高，其标准吉布斯自由能ΔGθ =-394.39kJ⑸，很难活化。
活化反应需克服动力学惯性和热力学能垒，通常需要采用高温［6］、高压［7］和使用催化剂［8, 9］,还包括协调激活［10,11］、路易斯酸-碱协同活化［12, 13］、光电激活［14］、生物酶催化活化［15］和等离子体激活［16］等方法O在上述方法中，光催化活化可以利用太阳光激发半导体光催化剂，从而产生光生电子空穴对，并诱导CO2氧化还原反应合成有价值的烧类，如CH4、CH3OH、HCHO和HCOOH 等。
由于自然界中具有取之不尽、用之不竭的太阳能，在光照充分的地区，可以充分利用可持续淸洁太阳能来模拟自然界中的光合作用进行光催化还原过程以实现CO2还原。
其中光催化剂的研究是其中最重要也是最难以突破的一环，现在的研究主要集中在如何优化半导体光催化剂的结构和表面缺陷构造，以此来提高对光的尽可能的吸收利用和提髙电荷分离效率, 最常见的方式包括异质结构造、表而缺陷构建、髙能晶而無露和引入贤金属催化剂等。
目前广泛使用的催化剂为负载型贵金属(如Pt、Pd、Au、Ag)半导体材料，另外典型的过渡金属氧化物半导体如TiO2也有较多的研%［17, 18］。
本文综述了光催化还原C02的机理，同时还讨论了石墨烯复合材料、鸨基复合材料、石墨碳氮基材料、过渡金属氢氧化物、金属有机竹架复合材料等在光催化还原C02过程中的应用。
2CO2光催化还原的机理C02的光催化还原是基于对植物光合作用的模拟，通过光合作用固定C02是有机化合物合成的出发点［29］ o Halmann［20］在1978年开始研究C02的光催化还原，采用半导体p-GaP作为光催化剂将CO2水溶液还原为CH30HoFujishima(21］发展了以TiO2、CdS、GaP、ZnO和SiC为催化剂的C02光催化还原工艺，并提出了光催化还原的反应机理。
随后，Halmann［22］等以SrTiO3为光催化剂还原C02水溶液，得到HCOOH、HCHO和CH3OH等产物。
光催化反应是以光能为驱动力的氧化还原过程，电子的激发和转移与光合作用非常相似。
C02还原的人工光合作用实质上是光诱导下的氧化还原过程，它包括两个基本过程：在催化剂上进行的光催化反应主要包括光子的吸收；光生电子-空穴对的分离及光生载流子向光催化剂表而催化反应活性位的迁移;同时C02吸附在光催化材料上反应位点并与光生电子进行化学反应从而彼还原为HCHO、HCOOH、CH3OH和CH4等碳氢化合物，光生空穴则显示出较强的氧化能力，可以得到电子并释放02 ［19, 21］。
因此，只要光催化剂的带隙能量与光能匹配，导带的位置与价带的位置匹配，同时增加C02同催化活性位的接触，则该光催化剂可用于模拟植物的光合作用以将C02还原。
3 C02光催化还原复合材料的研究进展3.1石墨烯复合材料石墨烯或还原石墨氧化物(RGO)目前受到很多关注［23］o除了其独特的电子性质［24］,还有理论比表面积大［25］、化学稳立性好等优点［26］ o Hsu等［27］利用氧化石墨烯将C02髙效地转化成甲醇。
采用改进的Hummer法合成了GO光催化剂，提高了催化剂的催化活性，改性的氧化石墨烯在可见光照射下将C02转化为甲醇，转化率为0.172pmol&・gcatalyst-l &山-1 ,比纯Ti02高6倍。
Tan［28］成功合成了一种新型氧化石墨烯材料GO-OTiO2,在GO负载量为5wt%时G0-0TI02具有最高的光活性，反应6h后,CH4 的产率为1.718P mol& gcatalyst-l ,其光稳定性显著提高,即使在光照6小时后仍保持95.8%的反应活性。
Liu［29］制备了TiO2-RGO为光催化剂,CH4和CH30H的产率可分别达到2.10nmol& gcatalyst-1 & h-1 和2.20pmol& gcatalyst-2 &• h-i ,研究表明电子从Ti02 向石墨烯快速传递，从而抑制了光生电子-空穴的复合。
Takayama［30］制备了石墨烯CuGaS2/RGO/TiO2复合材料，由于RGO桥联层在CuGaS2和Ti02之间提供了电子通道，具有较高的效率，CO的产率为0.15|imol& gcatalyst-l &•h-l «3.2鸽基复合材料鸽基材料具有可见光响应，因而是C02光催化还原的候选材料。
Cheng[31]用阴离子交换法合成了Bi2WO6空心微球，英比表而积为23.8m2 & g-l ,具有较强的可见光响应，其带隙为2.76eV,该材料在可见光照射下在水相中将C02转化为甲醇。
而W03具有较窄的带隙(2.6-2.7eV),但是它的导带值太低，在光催化过程中不能直接促进二氧化碳的转化。
Chen[32]发现W03超薄纳米片的带隙可以由尺寸量子化效应引起改变, 所制备的W03超薄纳米片在水相中将C02光催化还原成桂燃料。
他们观察到在连续可见光照下,W03超薄纳米片使CH4的量增加,但是商业的W03无法转化CO2o另外,Wang[33] 采用水热法制备了石墨烯-W03复合材料，在光照下将C02转化为坯类，苴活性髙于TiO2 和W03。
在可见光照射下，由于石墨烯提高了W03的导带，在C02光催化还原过程中表现出较髙的活性。
Cui[34]成功地合成了一种CdS-W03光催化剂，CdS纳米颗粒在W03空心球上均匀分散，在光催化还原C02过程中，空穴扩散到W03表而，电子迁移到CdS表而, 因而CdS表而大量的电子可以促进光催化C02还原并生成CH4。
CdS含量对其活性有显著影响，当CdS含量为5mol%时,相应的CH4产率达到1.02pmol& h<L & g-l ,超过了W03或CdS的CH4产率。
3.3石墨碳氮基复合材料右墨碳氮化物(G-C3N4)是一种有前途的光催化剂[35-37]。
gC3N4具有2.7eV的窄带隙，可以增强电荷的分离从而促进C02的转化。
Yu[38]采用一步简易锻烧法制备了g-C3N4/ZnO,在g-C3N4的原始孔道内同时发生ZnO结晶，从而形成两个界面接触紧密的分离相，并进一步用作C02还原的光催化剂。
在可见光范围内，g-C3N4/ZnO 光催化剂对C02还原成CH3OH的光催化活性比纯的g-C3N4光催化剂高2.3倍，反应选择性保持不变。
这是由于在光催化过程中，g-C3N4和ZnO之间的接触界而电子从ZnO到g-C3N4 发生了高效的转移。
Liu[39]采用了硬模板以及水热法制备了有序介孔g-C3N4纳米片负载Cdln2S4纳米复合材料，在可见光照射下具有优良的光催化活性，当g-C3N4含屋为20wt% 时，相应的CH3OH生成速率为42.7R mol&- h-1 & g-1 ,是纯Cdln2S4的1.8倍。
光催化活性的显着增强主要归因于在Cdln2S4/g-C3N4异质结界而处增加了C02吸附能力和光生电子-空穴对有效的分离和转移。
Han[40]采用了简单的静电吸引法将黑磷量子点(BPQD)分散在石墨碳氮化物(g-C3N4)载体上，BP@g-C3N4复合材料在光催化C02还原中将C02还原为CO,英产量为6.54ymol & h-i & g-1 (最佳BPQDs的负载呈:为lwt%)«在光催化还原C02 中，其产率与纯g-C3N(4 2.65P mol&h-2 &・g-l )相比，BP@g-C3N4复合材料表现出更高的载流子分离效率和光催化活性。
4展望C02的减排和转化技术对于保护环境、促进经济社会可持续发展具有重要意义，而光催化C02还原为减排温室气体的提供了新的途径，可以将温室气体通过人工转化成燃料，进而减少C02的排放，将其转化成烷坯、醇或其他有用的有机物质，从而实现碳循环。
近年来，研究者们合成了许多新型光催化剂复合材料，在紫外光和可见光辐照下对C02具有较高的光催化活性。
然而，目前光催化剂存在很多不足之处，例如对太阳能利用率低、对C02的吸附性能差、光稳左性差、导带电位和价带电位与反应物不匹配、电子空穴对分离效率低等诸多问题。
在将光催化剂应用于工业之前，还需要提高材料的可见光响应和光催化活性等。
随着新型反应体系和髙效光催化剂的发展，可以通过对特左波长光吸收对太阳能髙效利用、C02在催化剂上适当的吸附和解吸等进行调整，建立有效的光还原气体分离转化系统，则实现C02大规模的光催化转化成有用化学品将成为现实。
参考文献[1]LI L,ZHAO N Z WEI W,et al.A review of research progress on C02 capO ture z storage, and utilization in Chinese Academy of Sciences [J]. Fuel, 2013,10& 11):112-130・[2]CONINCK H.Genome duplication and mutations in ACE2 cause multiH cellular; fast-sedime nting phe no types in evolved Saccharomyces cerevisiae[J]. Climate Policy,201343(4):530-532・《二氧化碳光催化还原材料的研究进展》来源:《轻工科技》，作者:汤惠睫，谭曜，许凌亮，韩哲，金顶稣,张明，金红晓，葛洪良，王新庆。