钴基非均相催化剂在光催化水分解、二氧化碳还原和氮还原的研究进展与展望(英文) |
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作者姓名: | 孙万军 朱佳玉 张美玉 孟翔宇 陈梦雪 冯钰 陈新龙 丁勇 |
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作者单位: | 1. 兰州大学化学化工学院功能,有机分子化学国家重点实验室,甘肃省先进催化重点实验室;2. 甘肃民族师范学院,化学与生命科学系;3. 兰州大学化学化工学院功能有,机分子化学国家重点实验室,甘肃省先进催化重点实验室;4. 中国科学院兰州化学物理研究所,羰基合成与选择氧化国家重点实验室 |
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基金项目: | supported by the National Natural Science Foundation of China (21773096, 22075119);;Natural Science Foundation of Gansu Province (20JR10RA566, 21JR7RA440)~~; |
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摘 要: | 利用大自然丰富的太阳能驱动水、二氧化碳或氮气转化为高附加值燃料(如H2, CO, CH4, CH3OH或NH3等),实现人工光合成,将储量丰富的太阳能转化为可利用的清洁化学能源,被认为是解决能源短缺和环境问题的关键技术之一,能够有效缓解能源危机和全球变暖,极具应用前景.因此,各种类型的光催化剂相继被开发出来,以满足光催化的需求.其中钴基多相催化剂是最有前途的光催化剂之一,它可以通过扩大光吸收范围、促进电荷分离、提供活性位点和降低反应能垒等途径有效提高光催化效率,为太阳能燃料转化利用开辟广阔的前景.本文首先介绍了光催化水分解、CO2还原和N2还原的基本原理.然后,总结了基于钴基催化剂的改性策略,包括形貌、晶面、结晶度、掺杂和表面修饰,重点讨论了钴基多相材料在水分解(产氢、产氧和全解水)、二氧化碳还原以及氮还原领域的光催化进展.最后,对钴基光催化剂当前面临的挑战和未来的发展作了展望和总结.提出了钴基光催化剂未来的一些研究方向.包括:(1)基于材料光催化体系的设...
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关 键 词: | 光催化 钴基多相催化剂 水分解 二氧化碳还原 氮固定 |
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