共查询到16条相似文献,搜索用时 140 毫秒
1.
光热催化是一种极具前途的CO2还原策略,可利用太阳光谱的广泛吸收来激发热化学和光化学过程的结合,从而协同推动催化反应的进行,使CO2在较为温和的条件下实现高效转换。作为光热催化的一种,在光催化中引入热能,可提高太阳光利用率,促进载流子的激发和分离,加快反应分子扩散,提升反升性能。对当前光热催化CO2还原的概念和原理进行分类,并对热助光催化还原CO2反应的研究现状进行总结。基于反应产物的差异,介绍热助光催化反应的催化剂选择、反应条件和反应机理,同时介绍了该类反应试验过程中关键的局部测温技术,最后对热助光催化CO2还原技术的发展进行了展望,未来的研究重点应是提升CO2转化率和产物选择性,同时利用先进的原位表征技术和理论计算对反应机理进行探究。 相似文献
2.
3.
4.
5.
由于CO2的过量排放而引发的温室效应已成为当今世界面临的重要环境问题,将CO2还原转化为高附加值化学品和燃料是解决这一问题的有效途径。其步骤包括吸收入射光子;电子-空穴对的产生、分离和转移;CO2分子在表面上的吸附、活化和转化。基于MgO可增强CO2在表面的吸附进而促进后续的光催化还原,介绍了光催化还原CO2的机理以及MgO在CO2还原与吸附等方面的应用研究。MgO表面化学吸附的CO2分子变得不稳定,其反应活性高于线性CO2分子,因此显著提高CO2的转化效率,可见其在CO2吸附与转化等方面具有良好的发展前景。 相似文献
6.
光催化还原CO2是实现碳循环的一种绿色的、环保的能源转化方式,该方法可以有效的将CO2气体转化为可再生燃料,缓解能源危机和全球变暖问题。综述了半导体复合材料光催化还原CO2为可再生碳氢燃料的研究进展,介绍了光催化还原CO2的反应条件和光催化机理,并对已报道的不同类型半导体复合光催化材料进行分类,如“单一半导体型”、“金属/非金属掺杂半导体型”、“半导体复合型”和“碳材料–半导体复合型”。评述了各种半导体复合光催化材料的优缺点及其光催化性能的影响因素。在此基础上,进一步展望了半导体复合光催化材料催化还原CO2的发展前景。 相似文献
7.
8.
离子液体因其可调节的结构具有独特的性质,同时具有低挥发性、良好的热稳定性和化学稳定性等特点,广泛应用于吸收CO2和催化CO2转化领域。综述了离子液体与CO2之间的相互作用及其在光催化转化、电催化转化、光电催化转化及光热催化转化CO2领域的研究进展,最后对离子液体未来的发展进行了展望。 相似文献
9.
CO2化学转化研究进展概述 总被引:2,自引:0,他引:2
CO2的化学转化以获得具有经济价值的能源或化学品为目标,可实现CO2的资源化循环利用,是解决中国碳排放问题的理想方式之一。但由于CO2极其稳定且转化路径复杂,导致其转化率低且产物选择性不佳。开键还原和不变价化合是CO2化学转化的两条基本路径。在开键还原方面,CO2加氢还原已有工业示范装置报道,但单程转化率较低且选择性不足;而CO2光电还原目前尚处于实验室研发阶段。在化合转化方面,可将CO2转化合成为碳酸酯/聚碳酸酯,或通过矿化过程实现CO2的转化与利用,但反应系统的转化效率以及转化过程的经济性仍有待提高。在此背景下,科技部2016年启动了“基于CO2高效转化利用的关键基础科学问题”国家重点研发计划项目。在未来的研究工作中,将阐明CO2光电还原和加氢还原的微观动力学机制与能量传递路径,建立更加可控的催化剂制备方法,实现CO2还原新途径与新技术的突破;研究CO2与离子液体相互作用机制、催化转化过程及介质强化反应-传递耦合规律;揭示非碱性矿活化CO2过程的相变规律和矿化反应原理,为CO2转化与利用的大范围推广奠定基础。 相似文献
10.
可再生电能驱动CO2电催化合成化学品或燃料,具有反应条件温和、产物选择性可调且可利用分布式可再生能源优势。合成气作为一类重要的化工原料气,可制备甲醇、乙醇、烯烃等大宗化学品,是CO2电催化转化的重要途径,如何高电流密度、高选择性且精准调控碳氢比例(CO/H2)是需要解决的关键科学技术难题。本文从提升电流密度和效率、拓宽合成气比例角度出发,综述了CO2电催化还原制合成气的最新研究进展,包括电极材料设计、电解液开发、电解槽结构创新等;论述了利用原位表征和理论模拟(DFT、MD)方法对CO2电催化还原制合成气反应机理的研究进展。在此基础上,提出可通过催化剂多级形貌调控、多活性位点设计、CO2捕集与转化系统集成、CO2还原与阳极反应耦合等途径,提升CO2电催化还原制合成气效率的策略。最后,探讨和展望了实现CO2电催化还原制合成气工业化的挑战和问题。 相似文献
11.
CO2能源化利用面临的主要问题是能耗问题和氢源问题。光电催化实现CO2的能源化利用的核心为利用光催化剂的催化活性,光激发条件下产生光电子,减少外界能量输入,同时利用电催化活性提高CO2还原产物的选择性和可控性。文章主要从光电催化的优势、反应机理、研究现状、催化剂、最新研究成果等方面综述了光电催化CO2能源化利用的研究进展。具体阐述了光电催化体系的组成、CO2的电子还原过程及目前存在的问题,重点探讨了光电体系的电极材料组成、电解液组分以及常见的光电催化剂类型对整个光电催化体系催化性能的影响。此外,指出了当前光电催化CO2能源化利用方面存在的不足:转化效率低、产物选择性差等。并对光电催化实现CO2能源化利用的研究重点,即高效光电催化剂的开发、催化过程动力学反应机理进行了展望。 相似文献
12.
由于二氧化碳(CO2)过度排放导致全球变暖日益严峻,发展零碳技术已成为人类社会面向可持续发展的战略选择。将CO2捕集并转化为高附加值化学和能源产品,可以优化化石能源为主体的能源结构、有效缓解环境问题,并实现碳资源的充分利用,是一项可以大规模实现低碳减排的技术。本文重点介绍了CO2高效利用新途径,通过二氧化碳-合成气-高附加值化学品的产品工艺路线,实现CO2的资源化利用。对比综述了热催化法、电催化法和光催化法高效转化合成气的最新进展,总结了热、电、光催化制备合成气过程中催化剂的设计原理和方法以及目前工业化应用前景;简单概述了合成气作为重要平台分子,进一步通过费托合成路线或接力催化路线转化为低碳烯烃和液态燃料或芳烃等化学品过程中催化剂设计研究进展。最后,总结了大规模工业化CO2转化为合成气及高附加值产品过程催化剂设计和反应器优化的技术难题,并对未来CO2高效转化利用方向进行了展望。同时指出目前各技术还普遍存在反应机理不清晰、催化剂成本高以及缺乏大规模合成等问题,未来开发出高效、高活性、低成本且稳定的催化剂是各技术推广应用的关键。 相似文献
13.
二氧化碳(CO2)减排和海洋生物污损防治是滨海火电厂亟待解决的重大课题。近年来,CO2固体吸附材料及新能源催化反应技术的快速发展,推动了碳捕集与利用技术(CCU)的实用化进程。在燃煤火电厂原有的基础上增加碳捕集与利用技术,将其改造成碳捕集与CO2资源化电厂,有望从根本上实现CO2减排的目标,是火电企业未来发展的方向。另外,洁净能源驱动的催化反应技术也已延伸至海洋生物污损防治领域,并取得了积极的成效。本文综述了固体CO2吸附材料研发的新进展,重点介绍了金属有机框架(MOF)材料结构改性和功能化修饰对提高CO2选择性吸附性能等方面的研究成果,并基于滨海火电厂的生产实况和能源资源优势,分析、总结了热催化、光/电催化反应技术在CO2资源化利用及生物污损防治等方面的研究现状和存在的问题,提出并论证了利用光触媒涂层阻断或抑制海洋生物黏附与生长的污损防护策略及其在具体场景中应用的可行性。最后从环保和实用化的角度对滨海电厂在CO2减排和生物污损防治技术方面的发展趋势进行了展望。 相似文献
14.
Although being very challenging, utilization of carbon dioxide (CO2) originating from production processes and flue gases of CO2-intensive sectors has a great environmental and industrial potential due to improving the resource efficiency of industry as well as by contributing to the reduction of CO2 emissions. As a renewable and environmentally friendly source of carbon, catalytic approaches for CO2 fixation in the synthesis of chemicals offer the way to mitigate the increasing CO2 buildup. Among the catalytic reactions, methanation of CO2 is a particularly promising technique for producing energy carrier or chemical. This article focuses on recent developments in catalytic materials, novel reactors, and reaction mechanism for methanation of CO2. 相似文献
15.
利用可再生清洁能源——太阳能,将CO2转化为一氧化碳、甲烷、甲醇等,因同时具有提供可持续燃料和解决全球变暖问题的潜力而受到越来越多的关注。铁基材料因具有金属/半导体的特性和独特的电子结构,在光催化还原CO2领域具有广阔的应用潜力。基于此,各种具有高催化活性的铁基催化剂已经被设计来提高光催化还原CO2的效率。概述了近年来铁基催化剂在光催化还原二氧化碳中的研究进展,对它们的结构特征和催化活性进行了阐述和比较,最后总结了铁基催化剂在光催化还原CO2领域中待解决的问题,并展望了未来发展的方向。 相似文献