光催化CO₂还原：基础知识3，活性计算方法！
光催化CO2还原过程是通过模拟光合作用，利用太阳能将CO2和H2O转化成燃料和高价值化学品的反应过程，光催化方法以其绿色、条件温和等特点被认为是解决全球能源和环境问题最有前途的方案之一[1, 2]。
01
由于光催化CO2还原反应涉及的产物种类较多，反应产生不同的产物是因反应过程中所需电子数不同引起的，因此光催化CO2还原反应中不同产率的计算方法与反应过程中转移的电子数息息相关。现整理出光催化CO2还原反应中明确不同具体产物及其对应转移电子数表格，见下表：
表1. CO2还原为各种产物及相应电极反应式[3].
02
光催化CO2还原反应涉及的活性评级指标主要包括以下6种：
▶1.目标产物反应速率（R产物）[4]：单位时间内，单位质量催化剂产生的目标产物的物质的量，计算公式如下：
n产物：产物的物质的量（μmol）；
R产物：目标产物的反应速率（μmol·h-1·g-1）；
m：催化剂的质量（g）；
t：反应时间（h）。
▶2.电子消耗速率（R电子）[5]：参与反应的有效光生电子速率，计算公式如下：
R电子：电子消耗速率（μmol·h-1·g-1）；
R产物：目标产物的反应速率（μmol·h-1·g-1）；
K1、K2、K3：不同产物对应转移的电子数，参见表1。
▶3.理论产氧量[6]：根据参与反应的有效光生电子数（空穴数）推导出反应所能生成的O2含量。
理论产氧量单位：μmol；
n产物：目标产物的物质的量（μmol）；
K1、K2、K3：不同产物对应转移的电子数，参见表1。
▶4.选择性（S产物）[7]：目标产物的量占产物总量的百分比。
R产物：目标产物的反应速率（μmol·h-1·g-1）；
R电子：电子消耗速率（μmol·h-1·g-1）；
K1、K2、K3：不同产物对应转移的电子数，参见表1。
▶5.表观量子产率（Apparent Quantum Yield，AQY）[4]：反应体系在特定单色波长下，反应转移的电子数与入射光子数之比。
Ne：反应转移电子总数；
n产物：目标产物的物质的量（μmol）；
K1、K2、K3：不同产物对应转移的电子数，参见表1；
Np：入射光子数。
详情点击查看“量子产率（AQY）计算保姆教程”。
▶6.太阳能-化学能转化效率（Solar to Chemical Energy Conversion Efficiency，STC）[8]：输入太阳能转化为化学能的效率，计算公式如下：
R产物：目标产物的反应速率（mol·s-1）；
∆Gr：目标反应的摩尔吉布斯自由能（J·mol-1）；
Psun：AM 1.5G标准太阳光谱的光功率密度（1000 W·m-2）；
S：光照面积（m2）。
以上内容信息均来自于文献，编者仅作整理，如有错误，还望及时指出！
参考
文献
1
END
1
北京泊菲莱科技有限公司创立于2006年，是集研发、生产、销售、服务于一体的国家级高新技术企业，致力于开发智能化、高精度、高性能的高科技设备企业。泊菲莱科技拥有多种自主知识产权，现已应用于新能源、药物合成、精细化工等各类科研领域，在立足于国内市场的同时，多款产品也远销海外。泊菲莱科技荣获国家级高新技术企业、中关村高新技术企业、2020年北京市第一批“专精特新”企业等称号，企业通过ISO9001质量管理体系认证，符合GB/T27922-2011《商品售后服务评价体系》五星级标准。
泊菲莱科技不仅拥有雄厚的研发实力，也一直秉持着“以客户为中心”的服务理念和“创见、实干、卓越”的企业精神，作为科技型高新企业，积极创导各类光源的尖端科技，不断革新，不断挑战，以卓越创新的进取精神，推动自身的不断成长和壮大。
测评：墨镜真能用于实验室强光防护吗？光防护镜 PK 5款墨镜
（谢谢）喜欢的话，点一下“在看”哦↓↓