(综述)密歇根理工大学Nat. Rev. Methods Primers: 光催化CO2还原

大气中的二氧化 碳 （C O ₂ ） 含量已从19世纪初的大约280 ppm显著增加到420 ppm。这主要是由于化石燃料的广泛开采，目前全球化石 C O ₂ 排放量已达到每年 36.3 千兆吨 ， 并持续增长 。这种从化石到 C O ₂ 的线性经济模式正在导致全球变暖、海平面上升、海洋酸化、极端天气、物种灭绝和食物短缺。开发高效的脱碳技术来捕获、储存和利用 C O ₂ 可以缓解这些问题。

利用太阳光将二氧化碳（ C O ₂ ）转化为增值 化学品和燃料是一项很有前途的技术，可以利用人为 C O ₂ 排放来减轻对化石燃料的依赖。 在本文中，作者为光催化 C O ₂ 还原实验提供了全面的分步指南，包括催化剂的合成和表征、反应器的构建、光催化的测试和机理探索。 本文比较和分析了不同光催化剂的最新结果，并讨论了可能的反应机理。 此外，还强调了光催化 C O ₂ 还原在实际应用中的重要考虑因素，并总结了提高能量转换效率和 产物选择性 的策略。 本文还揭示了再现性的当前问题，标准化了数据报告，并提出了统一的操作条件。 最后，从实验、计算、大数据开发和实际应用等方面概述了未来的发展方向。