南京农大邱博诚教授与华东理工邢明阳教授 ChemNanoMat : 基于缺陷工程调控的超薄二维材料用于光催化还原CO2

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传统化石燃料的过度消耗导致CO₂过度排放，并引起了一系列环境问题，尤其是温室效应。利用半导体光催化剂技术将CO₂转化为有价值的碳氢燃料，不仅可以降低CO₂浓度，还能缓解能源危机，因此，被认为是解决碳排放的手段之一。近年来，基于缺陷工程构筑的二维超薄材料由于其具有独特的物理和化学性质，包括拓展的可见光吸收范围、可修饰的表面、短的载流子体相迁移距离、丰富的不饱和催化位点等，被广泛用于光催化还原CO₂反应。

近日，南京农业大学的邱博诚教授和华东理工大学的邢明阳教授合作对基于缺陷工程设计的超薄二维材料及其光催化还原CO₂反应应用的相关研究进展做了系统性评述，重点介绍了超薄二维材料表面不同缺陷种类（包括阴离子缺陷、阳离子缺陷、面缺陷等）及其构筑策略（包括高温氢气煅烧、紫外照射、等离子体刻蚀等），并深入探讨了表面缺陷对CO₂分子吸附和活化的机制。此外，该论文还介绍了基于超薄材料缺陷工程调控CO₂光还原性能的三种策略，包括调控缺陷浓度，杂原子掺杂优化缺陷态，缺陷诱导异质结的形成。论文最后作者对超薄材料缺陷工程在CO₂光还原领域存在的挑战和未来的发展前景进行了展望。该综述为高活性和选择性的CO₂还原材料的设计与发展提供了参考依据，对光催化CO₂领域催化材料的设计和制备具有重要的意义。

原文链接

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/cnma.202100051

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