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隨著化石能源的不斷消耗，空氣中的二氧化碳濃度越來越高。將二氧化碳轉(zhuǎn)化為可再生能源或者高附加值的化學(xué)品是解決這一問題的途徑之一。然而，由于二氧化碳分子中碳氧雙鍵的穩(wěn)定性，二氧化碳轉(zhuǎn)化的熱力學(xué)和動力學(xué)存在難度。二氧化碳的活化和轉(zhuǎn)化需要設(shè)計高效的催化劑。受植物光合作用的啟發(fā)，人工光合作用可以將二氧化碳轉(zhuǎn)化為燃料或者化學(xué)品。本文綜述鋅基催化劑對二氧化碳光電還原的研究進展。

光催化和光電催化示意圖：

電催化還原二氧化碳可能的機理：

在催化劑TiO2/ZnO-Fe2O3表面二氧化碳光電還原的重要中間體：

本文綜述了鋅基催化劑（包括ZnO, CZTS, ZnSe, ZnTe, CuZn 合金和 Zn卟啉類似物）在二氧化碳光電催化還原中的應(yīng)用。這些催化劑需要一個很寬的吸光區(qū)間，高效的載流子分離，較高的反應(yīng)活性和選擇性，以及較好的穩(wěn)定性。有很多種方法來優(yōu)化催化反應(yīng)的效果，比如：異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，元素摻雜，晶體缺陷的設(shè)計，以及表面調(diào)控。盡管有了相當多的研究，但是目前在活性、選擇性和穩(wěn)定性上還有很大的提高空間。

Zinc-Based Materials for Photoelectrochemical Reduction of Carbon?Dioxide. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.2c01350

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Energy Fuels：鋅基催化劑用于催化二氧化碳的光電還原反應(yīng)

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