金属元素修饰碳基材料光/电还原CO2研究进展

作者

寇丽芳张小超张长明官修帅樊彩梅
单位

太原理工大学化学工程与技术学院太原理工大学矿业工程学院
摘要

推进“碳达峰碳中和”目标，缓解能源危机和实现CO2减排，光/电催化技术可将CO2还原为可再生碳氢燃料和高附加值化学品，被认为是经济有效的双赢策略。其中，高效光/电催化剂研制作为关键核心问题。碳基材料凭借其良好的物理化学稳定性、表面性质、独特导电性和优异吸附性能引起了广泛关注。更重要的是，对其引入金属活性组分，不但可以影响金属的表面形貌、粒径大小、分散性以及存在形式，而且与金属组分间的相互作用能控制金属与载体之间的电荷转移，增强催化剂对CO2的吸附能力和催化转化效率。基于此，综述了碳基材料负载不同种类金属（Fe, Co, Ni, Cu和双金属）的制备方法，探讨了碳基材料与不同种类金属之间的结合方式对催化性能的影响规律，最后对碳基金属复合材料存在的问题以及未来的应用前景进行了总结与展望。
关键词

金属修饰碳基材料光/电催化吸附-活化 CO2还原
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金资助项目（21978193）；山西省优秀青年自然科学基金资助项目（201801D211008）；山西省自然科学基金资助项目（20210302123178）；
文章目录

1 CO2资源化利用
1.1 光催化还原CO2
1.2 电催化还原CO2
1.3 光电催化还原CO2
2 单金属元素修饰
2.1 Cu元素修饰
2.1.1 Cu纳米颗粒
2.1.2 Cu2O
2.1.3 Cu2O/Cu
2.1.4 Cu单原子
2.2 Fe元素修饰
2.2.1 单原子Fe
2.2.2 Fe配合物
2.2.3 Fe氧化物
2.3 Ni元素修饰
2.3.1 Ni纳米颗粒
2.3.2 Ni单原子
2.3.3 Ni纳米颗粒和单原子共存
2.4 Co元素修饰
2.4.1 Co基氧化物
2.4.2 Co配合物
2.4.3 单Co位点
2.5 其他金属元素修饰
3 双金属元素修饰
3.1 双金属氧化物
3.2 双金属单原子共存
3.3 双金属合金纳米颗粒
4 结束语
引用格式

寇丽芳,张小超,张长明,官修帅,樊彩梅.金属元素修饰碳基材料光/电还原CO_2研究进展[J].太原理工大学学报,2022,53(03):382-396.DOI:10.16355/j.cnki.issn1007-9432tyut.2022.03.004.