《表1 光催化还原CO2可能反应的标准还原电位[44]》

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《异相光催化技术在能源与环境及有机合成领域的研究进展》

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a)NHE，normal hydrogen electrode，标准氢电极

通过光催化技术利用太阳能活化CO2合成燃料及高附加值小分子是本领域的另一研究热点[41].其中，耦合水氧化半反应与CO2的还原半反应，实现人工光合成过程制备氧气和碳水化合物，从而达到碳中性循环，是科研工作者梦寐以求的反应[42].Inoue等人[43]发现利用半导体光催化剂（如TiO2，ZnO，GaP等）可以将CO2还原并得到HCOOH，HCHO，CH3OH，CH4等多种碳氢化合物.虽然CO2的转化率不高，且各种碳氢化合物选择性仍不理想，但该工作为后续科研工作提供了实验支撑.表1罗列了以H2O为还原剂，光催化还原CO2合成C1化学品这一过程的可能反应及其对应的还原电位[44].从中不难看出，大多数CO2还原反应的电位与析氢反应电位非常接近，从而限制了CO2还原这一过程的量子效率.因此，理性设计光催化剂实现选择性还原CO2是本领域亟需解决的科学问题[44].