二维纳米材料光催化CO2转化为C2+化学品的研究进展

来源：化学通报杂志2025年第5期北京时间：

作者：孙 晓,焦明霞,荆莉红

摘要：二氧化碳(CO2)的过量排放引发了全球范围的环境及社会问题,因此开发温和高效的CO2资源化转化技术已成为重要的国际前沿课题。受自然光合作用机制的启发,利用可再生光能驱动CO2转化与利用,为合成高附加值碳基化合物提供了可持续的理想途径。然而,CO2分子热力学稳定性高,且其多电子还原反应路径复杂,动力学过程缓慢,这使得CO2化学转化极具挑战性。目前光催化CO2转化生成的产物主要以C1化合物为主,如何提高附加值更高的多碳产物(C2+)的选择性及反应效率,依然是技术突破的关键。二维半导体纳米材料因其较大的比表面积和优异的光电性质,已成为光催化领域的研究热点。通过优化材料的组成和结构,不仅有助于提升C1化合物的生成效率,还为碳-碳偶联反应生成C2+产物提供了新方向。本文系统综述了二维半导体纳米材料的合成方法,并探讨了其在光催化CO2还原制备C2+化合物中的设计原理,以期为构建高效的人工光催化CO2系统提供理论和实验依据。

关键词：CO2化学转化,二维纳米材料,光催化,碳-碳偶联,

基金资助：山东省自然科学基金项目(ZR2023MB057)和中国科学院青年创新促进会项目(Y2022017)资助