熊宇杰Acc. Mater. Res.:光催化剂活性中心的辨认与设计用于间接人工碳循环

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仿照天然碳循环,使用大气中的碳基温室气体(二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4))作为有代价的燃料和凯发品消费的碳质料,是完成人类社会可继续开展的一种有出路的战略。有鉴于此,光催化CO2/CH4转化可以间接获取太阳能,用于消费有代价的燃料和凯发品,表现出封闭天然碳循环的宏大潜力。在已往的几十年里,这一范畴获得了宏大的停顿。但是,这类反响的光催化转化服从和选择性仍旧无法则人得意。思索到光催化反响与光催化剂活性中心上的外表催化反响亲密相干,活性中心设计已被证明是优化光催化功能的无效办法,但由于缺乏无效的活性中心辨认技能(通常在分子程度上),极大地限定了其在光催化中的潜力。侥幸的是,随着质料迷信范畴的敏捷开展,一大批先辈的表征技能曾经开展起来,为质料迷信家和凯发家提供了展现光催化剂上活性中心掩膜的壮大东西。随之而来的是,光催化剂的活性中心设计也不停开展。现在,活性中心的辨认和设计已成为催化范畴的研讨热门,并无望推进人工碳循环范畴的开展。


克日,中科大熊宇杰传授重点综述了课题组在辨认和设计间接人工碳循环的活性位点方面的最新停顿。


本文要点


要点1. 作者起首总结了间接人工碳循环绝对于直接人工碳循环的上风。然后体系地介绍了活性中心的观点以及高效、选择性光催化CO2/CH4转化对活性中心的要求。


要点2. 随后,作者对现在可用于辨认光催化剂上的活性中心的表征技能和东西举行了综述。别的,概述了团队在设计光催化CO2/CH4转化的活性中心方面所获得停顿。

要点3. 作者最初对该范畴现在仍面对的应战和将来的远景举行了总结。

该综述了不但总结了课题组在这一范畴的最新事情,并且可以促进间接人工碳循环的开展。
 

Jingxiang Low, et al, Identification and Design of Active Sites on Photocatalysts for the Direct Artificial Carbon Cycle, Acc. Mater. Res., 2021
DOI: 10.1021/accountsmr.1c00222
https://doi.org/10.1021/accountsmr.1c00222


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