【摘 要】
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以用于光电催化CO2还原的铜基光电阴极为研究对象。首先,分析了光催化、电催化和光电催化的基本原理,并总结了光电催化系统的主要优点。其次,从改善吸光能力、抑制光腐蚀、促进载流子分离、优化界面反应等方面对增强铜基光电阴极性能的策略进行了分析。通过对催化剂的形貌进行调控、负载吸光半导体和元素参杂可以提高吸光能力;通过表面包裹“保护膜”可以有效抑制光腐蚀;通过表面空穴工程或引入石墨烯/还原氧化石墨烯、金属
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目(21546014); 上海市科委科技创新资助项目(21DZ1207203);
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以用于光电催化CO2还原的铜基光电阴极为研究对象。首先,分析了光催化、电催化和光电催化的基本原理,并总结了光电催化系统的主要优点。其次,从改善吸光能力、抑制光腐蚀、促进载流子分离、优化界面反应等方面对增强铜基光电阴极性能的策略进行了分析。通过对催化剂的形貌进行调控、负载吸光半导体和元素参杂可以提高吸光能力;通过表面包裹“保护膜”可以有效抑制光腐蚀;通过表面空穴工程或引入石墨烯/还原氧化石墨烯、金属有机骨架和碳纳米管等材料能够有效提高载流子分离率和传输效率;通过增加活性位点、引入局域等离子体效应和提高CO2吸附性能能够优化界面反应。然后,分析了连续流动反应器设计的最新研究进展。最后,对铜基光电阴极开发需解决的技术问题进行了展望。
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