隨著現(xiàn)代社會(huì)能源需求的逐漸增加，化石能源正以逐年增長(zhǎng)的速度慢慢消耗殆盡。同時(shí)，化石能源的燃燒伴隨著大量CO2的釋放，給全球帶來(lái)了嚴(yán)重的溫室效應(yīng)。人工光合作用——通過(guò)CO2光催化還原為有機(jī)物既可以減小CO2所帶來(lái)的溫室效應(yīng)，又有可能解決能源短缺問(wèn)題，可謂一舉兩得。

CO2光催化轉(zhuǎn)化原理示意圖

光催化還原CO2的現(xiàn)象最早發(fā)現(xiàn)于上世紀(jì)八十年代，隨后由于石油危機(jī)吸引了一些研究者的關(guān)注，并在此方向做出了鋪墊性工作。雖然在上世紀(jì)末因?yàn)槟茉磫?wèn)題得到一定緩解該方向慢慢冷卻下來(lái)，不過(guò)最近十年鑒于環(huán)境和能源問(wèn)題日益突顯，光催化CO2還原又重新受到重視起來(lái)，研究熱度急劇增加，呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢(shì)。

光催化還原CO2歷年發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)目

目前CO2光催化還原常見(jiàn)的產(chǎn)物主要有CO、HCOOH、CH3OH、CH4等物質(zhì)，隨著氫含量的增加，產(chǎn)物的還原程度提高。一般而言還原程度越高，反應(yīng)所需要的能量越多，同時(shí)反應(yīng)路徑越繁復(fù)，這意味著該還原產(chǎn)物的產(chǎn)率以及選擇性都會(huì)降低，這一定程度上對(duì)應(yīng)了目前大多數(shù)光催化劑光催化還原CO2的產(chǎn)物為CO、HCOOH等物質(zhì)。CO2光催化還原反應(yīng)與經(jīng)典的光催化水分解反應(yīng)有一定的類似性：半導(dǎo)體光催化劑的價(jià)帶都發(fā)生水氧化反應(yīng)，對(duì)于光催化水分解，導(dǎo)帶位置發(fā)生析氫反應(yīng)，而對(duì)于CO2光催化則發(fā)生CO2與水解離的氫耦合還原反應(yīng)，相當(dāng)將水分解過(guò)程疊加到CO2還原上，而不是直接產(chǎn)生氫氣析出。由于氫氣析出電位與CO2還原電位比較接近，并且水氧化過(guò)程相同，通常應(yīng)用于光催化水分解的催化劑亦可用于CO2光催化還原，目前已報(bào)道的CO2還原光催化劑主要可分為如下幾類： 
（1）簡(jiǎn)單氧化物：TiO2、ZnO、CeO2、Cu2O 等 
（2）復(fù)合氧化物：BiVO4、Bi2WO6、Zn2GeO4 等 
（3）硫化物：CdS、ZnIn2S4、ZnxCd1-xS 等 
（4）氮化物：C3N4、GaN 等 
（5）鹵化物：BiOCl、BiOBr 等 
（6）其它：層狀雙金屬氫氧化物 LDH、MOF 等 

目前文獻(xiàn)報(bào)道的CO2光催化材料數(shù)量龐大，種類繁多，總結(jié)下來(lái)目前最需要解決的問(wèn)題仍然是光催化性能或能量利用效率不夠理想。

安徽元琛環(huán)?？萍脊煞萦邢薰荆ㄒ韵潞?jiǎn)稱“元琛科技”   聯(lián)系電話：17333203296）是一家集除塵布袋、脫硝催化劑研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的高新技術(shù)企業(yè)。十六年來(lái)，始終專注環(huán)保領(lǐng)域的元琛科技，目前擁有國(guó)際PCT4項(xiàng)，授權(quán)發(fā)明專利33項(xiàng)，在受理發(fā)明專利77項(xiàng)，其中“除塵脫硝一體化技術(shù)產(chǎn)品”等多個(gè)產(chǎn)品被授予安徽省科學(xué)進(jìn)步獎(jiǎng)。產(chǎn)品除塵布袋（主要為PPS、PTFE、P84及復(fù)合系列過(guò)濾材料）和SCR脫硝催化劑已在水泥、鋼鐵、玻璃爐窯、垃圾焚燒發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電、有色金屬冶煉等多行業(yè)廣泛應(yīng)用！未來(lái)，元琛科技將以“成為全球生態(tài)環(huán)境守護(hù)者”為指引，始終扎根環(huán)保，堅(jiān)持守護(hù)藍(lán)天白云的偉大事業(yè)。借力國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)大格局，不斷深化技術(shù)、優(yōu)化管理、強(qiáng)化品牌、細(xì)化產(chǎn)業(yè)、固化優(yōu)勢(shì)，通過(guò)綜合統(tǒng)籌治理與服務(wù)，為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造協(xié)同價(jià)值。