光催化還原二氧化碳的綜述? 近日，複旦大學先進材料實驗室鄭耿鋒教授團隊在電催化二氧化碳（CO2）還原的研究中取得重要進展，相關論文以《太陽能驅動與氧化還原介質輔助的高效二氧化碳電催化還原》（“Efficient solar-driven electrocatalytic CO2 reduction in a redox-medium-assisted system”）為題，在線發表于《自然·通訊》（Nature Communications 2018，9，5003）上該研究成果為進一步發展高穩定性、高轉化率的二氧化碳電催化還原體系的提供了研究新思路，下面我們就來聊聊關于光催化還原二氧化碳的綜述?接下來我們就一起去了解一下吧!

光催化還原二氧化碳的綜述

近日，複旦大學先進材料實驗室鄭耿鋒教授團隊在電催化二氧化碳（CO2）還原的研究中取得重要進展，相關論文以《太陽能驅動與氧化還原介質輔助的高效二氧化碳電催化還原》（“Efficient solar-driven electrocatalytic CO2 reduction in a redox-medium-assisted system”）為題，在線發表于《自然·通訊》（Nature Communications 2018，9，5003）上。該研究成果為進一步發展高穩定性、高轉化率的二氧化碳電催化還原體系的提供了研究新思路。

化石能源的大量使用造成了包括二氧化碳在内的溫室氣體的大量排放和積累。因此，科學家們一直在積極探索如何利用包括太陽能在内的清潔能源，以及光、電、化學催化劑等，将二氧化碳還原轉化為可再生能源（如一氧化碳、甲烷、乙烯、乙醇等），以緩解環境和能源問題。然而，如果将光電轉化器件直接與二氧化碳還原的電催化劑相連，則體系的轉化效率和二氧化碳固定的最終産率直接受太陽光強度影響，且體系的總能量轉換效率較低，難以高效、穩定地進行二氧化碳的還原轉化。

為解決這一問題，鄭耿鋒團隊通過模仿綠色植物光合作用中“光反應 碳反應”的兩步過程機理，與其中ATP/ADP的能量傳遞介質的作用，提出了一種兩步反應的電催化反應體系。該體系不僅優化了陰極與陽極的電催化劑的工作電位，并通過在陰極與陽極之間引入Zn/Zn(OH)42-氧化還原電對作為電能傳遞介質，實現了分步式的電催化反應。在有光條件下，陽極的鎳鐵雙氫氧化物電催化劑首先将水催化氧化為氧氣，并将電子能量以Zn/Zn(OH)42-氧化還原電對的形式儲存；該部分能量可以在無光的條件下，與陰極的金納米顆粒電催化劑發生電化學反應，将二氧化碳還原為一氧化碳燃料分子。

圖說：新型二氧化碳電化學還原體系結構示意圖

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