《表1 光催化转化CO2反应方程式及相应电极电位表[6]》

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《太阳能驱动二氧化碳转化》

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光催化是以光能为驱动力的氧化还原过程，其中电子的激发和转移与植物的光合作用非常相似。它的基本过程如图1所示。在催化剂上进行的光催化反应主要包括光子的吸收、光生电子空穴对的分离及光生载流子向光催化剂表面的催化反应活性位的迁移，同时CO2吸附在光催化材料的反应位点上并与光生电子进行化学反应，从而被还原为小分子碳氢燃料和一氧化碳（CO），光生空穴则显示出较强的氧化能力，可以得到电子并释放O2[4-5]。其反应式和p H=7时相应的电极电位见表1。光催化转化CO2体系一般具备三个关键组分：用于吸收可见光的光敏剂、用于催化CO2还原的催化剂以及为体系提供电子的电子牺牲体。其中，光催化剂是光催化还原CO2的关键，因为它决定了光催化过程的几个关键细节，包括反应途径、被吸收光的类型、获得的可能产物以及最终过程的有效性和产率。因此，光催化剂材料一直是该领域研究的重点。