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硅酸盐学报2025年第05期:光热催化的机理、材料及改性策略

来源:期刊VIP网 时间:


作者:雷琬莹;杜易;杨鑫鑫;谭自强;高智;李世盛;张新曙;

单位:西安建筑科技大学材料科学与工程学院;

摘要:光热催化是一种结合了典型光催化和传统热催化过程的新型技术,能够有效利用全光谱太阳能,在温和的反应条件下催化多种化学反应,具有绿色可持续的优点。本文首先介绍了光热催化的机制,重点介绍了光热转换原理中的等离子体转换和非等离子体转换过程,将光热催化分为光辅助热催化、热辅助光催化和光热协同催化。随后总结归纳了各类光热材料,包括金属、半导体、碳材料和金属有机框架等,以及目前提升光热性能的有效策略,如通过能带工程和形貌调控增加太阳能的吸收;通过构建异质结的策略增加载流子的分离效率;通过隔热、抑制红外辐射和储热的方式进行有效的热管理等。最后讨论了光热催化存在的难题及未来研究的方向。

关键词:光热催化;光热转换;光热材料;改性策略

基金资助:国家自然科学基金项目(51902443); 陕西省自然科学基础研究计划一般项目(2024JC-YBQN-0155); 陕西省教育厅重点科研计划项目(22JY039)