文献综述
文 献 综 述1.1引言能源短缺和环境问题已成为当今人类社会所面临的重大挑战。
当前世界能源消耗的 80% 仍来自于以石油、煤、天然气等为主的化石能源。
随着人类社会活动的增加,不仅加快了对化石能源的消耗,还造成大气中以CO2为主的温室气体排放量的增加,严重干扰了自然界的碳循环,导致全球气候变暖。
将CO2为原料转化为含碳化合物的技术,是实现环境净化和全球碳平衡的理想途径之一,包括生物转化、热化学转化、电化学转化和光催化转化。
其中,光催化转化是通过半导体材料在太阳光照射下将CO2还原为烃或醇类化学燃料的一种手段。
由于CO2是热力学上非常稳定的化合物,其中 C 为 IV 价,所以在这些转化过程中需要更高的能量输入来打破 C=O 键,比如热能、电能、太阳等。
相对于其他能源,太阳能是免费的、清洁无污染的。
有研究表明,地球每秒钟接受的太阳辐照能量高达173000太瓦,约为 500万吨标准煤燃烧所提供的能量。
因此,光催化还原CO2不仅可以减少CO2排放,同时还可以开发利用可再生能源,是高效、清洁地实现碳循环的重要途径之一。
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