光电催化CO2还原技术研究进展

以用于光电催化CO₂还原的铜基光电阴极为研究对象．首先，分析了光催化、电催化和光电催化的基本原理，并总结了光电催化系统的主要优点．然后，从改善吸光能力、抑制光腐蚀、促进载流子分离、优化界面反应等方面对增强铜基光电阴极性能的策略进行了分析．通过对催化剂的形貌进行调控、负载吸光半导体和元素参杂可以提高吸光能力；通过表面包裹保护膜，可以有效抑制光腐蚀；通过表面空穴工程或引入石墨烯/还原氧化石墨烯、金属有机骨架和碳纳米管等材料，能够有效提高载流子分离率和传输效率；通过增加活性位点、引入局域等离子体效应和提高CO₂吸附性能，能够优化界面反应．最后，分析了连续流动反应器设计的最新研究进展，并对铜基光电阴极开发需解决的技术问题进行了展望．