Z型异质结光催化还原CO2研究进展

摘要

Z型异质结(Z Scheme heterojunctions)可将电子和空穴在不同半导体材料上实现空间分离,具有光谱响应宽、电荷分离效率高、氧化还原能力强、稳定性高等优势,在光催化CO2还原(CO2 reduction reaction,CO2 RR)等应用中具有广阔前景,是未来光催化剂材料设计等领域的重点研究方向.综述了Z型异质结在光催化还原CO2领域的研究进展,具体阐述了液相、全固态和直接型三代Z型异质结的电荷转移机制,分别讨论了各类Z型异质结光催化体系的优缺点,并结合CO2 RR原理总结了三类Z型异质结光催化剂在光催化CO2 RR领域的应用现状.指出未来高性能Z型异质结光催化剂设计及光催化还原CO2研究应重点关注CO2还原产物(特别是C2及C2+产物)的生成机理,深入研究Z型异质结中电荷转移机理,重视还原产物溯源、提高实验设计与反应结果评价的严谨性,同时应面向大规模工业化应用开展系统性研究.