光催化二氧化碳选择性转化及其产物分布

摘要

光催化CO₂选择性转化策略是通过对催化剂和反应体系的特定设计提高光催化活性，从而提高CO₂还原产物的选择性和产率。从光催化CO₂选择性转化原理、产物分布与路径分析以及催化剂改性三个方面综述光催化CO₂选择性转化技术的研究进展。光催化CO₂还原反应的常见产物有C₁类和C₂₊类，这两类产物的生成路径显著不同，其核心在于反应过程中质子-电子转移步骤的差异及C-C耦合机制。通过催化剂设计和反应条件调控能够实现产物的选择性分布，采用异质结构筑、缺陷工程和尺寸形貌调控等方法可提高C₁产物选择性，通过助催化剂负载、掺杂工程、表面等离子体共振等策略可提高C₂₊产物的选择性。光催化CO₂还原技术目前仍停留在实验室研究阶段，未能实现大规模工业化生产，面对这一技术难题，可从高效光催化材料的设计开发与光催化还原产物选择性的自主调控方向出发，开展多维度研究与创新。

关键词

光催化 / CO₂还原 / 选择性转化 / 产物分布