Enhancing photocatalytic CO2 reduction with TiO2-based materials: Strategies, mechanisms, challenges, and perspectives

光催化 二氧化钛 还原(数学) 纳米技术 材料科学 环境科学 催化作用 生化工程 工程类 化学 几何学 数学 生物化学 冶金
作者
Zhimin Yuan,Xianglin Zhu,Xianqiang Gao,Changhua An,Zheng Wang,Cheng Zuo,Dionysios D. Dionysiou,Hong He,Zaiyong Jiang
出处
期刊:Environmental science & ecotechnology [Elsevier BV]
卷期号:20: 100368-100368 被引量:187
标识
DOI:10.1016/j.ese.2023.100368
摘要

The concentration of atmospheric CO2 has exceeded 400 ppm, surpassing its natural variability and raising concerns about uncontrollable shifts in the carbon cycle, leading to significant climate and environmental impacts. A promising method to balance carbon levels and mitigate atmospheric CO2 rise is through photocatalytic CO2 reduction. Titanium dioxide (TiO2), renowned for its affordability, stability, availability, and eco-friendliness, stands out as an exemplary catalyst in photocatalytic CO2 reduction. Various strategies have been proposed to modify TiO2 for photocatalytic CO2 reduction and improve catalytic activity and product selectivity. However, few studies have systematically summarized these strategies and analyzed their advantages, disadvantages, and current progress. Here, we comprehensively review recent advancements in TiO2 engineering, focusing on crystal engineering, interface design, and reactive site construction to enhance photocatalytic efficiency and product selectivity. We discuss how modifications in TiO2's optical characteristics, carrier migration, and active site design have led to varied and selective CO2 reduction products. These enhancements are thoroughly analyzed through experimental data and theoretical calculations. Additionally, we identify current challenges and suggest future research directions, emphasizing the role of TiO2-based materials in understanding photocatalytic CO2 reduction mechanisms and in designing effective catalysts. This review is expected to contribute to the global pursuit of carbon neutrality by providing foundational insights into the mechanisms of photocatalytic CO2 reduction with TiO2-based materials and guiding the development of efficient photocatalysts.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
自信的发布了新的文献求助10
1秒前
cc完成签到 ,获得积分10
1秒前
Tori完成签到 ,获得积分20
1秒前
3秒前
雪满头的应助被再说吧采纳,获得10
3秒前
谦让的子轩完成签到,获得积分20
3秒前
cxcc完成签到,获得积分10
4秒前
共享精神的应助被Alien采纳,获得10
4秒前
小野菌完成签到,获得积分10
5秒前
小白龙完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
笑一笑完成签到,获得积分10
7秒前
kk发布了新的文献求助10
9秒前
小野菌发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
日月昭发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
田様的应助被hua采纳,获得10
12秒前
13秒前
飞快的小蜜蜂完成签到,获得积分10
13秒前
科研通AI6.4的应助被铭铭儿采纳,获得10
14秒前
hudirudi的应助被顺利班采纳,获得10
14秒前
科研通AI6.2的应助被初景采纳,获得10
14秒前
科研通AI2S的应助被寒冷的断秋采纳,获得10
15秒前
Amomoa发布了新的文献求助10
15秒前
cc发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
zsh关注了科研通微信公众号
16秒前
令莞完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
Tori发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
18秒前
336D的应助被htrfh采纳,获得10
19秒前
结实的忆之完成签到,获得积分10
19秒前
小二郎的应助被cen采纳,获得10
20秒前
20秒前
20秒前
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
二维钙钛矿人工光电突触的可塑性及应用的研究 500
Topological Photonics: Fundamentals and Applications 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8096288
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9507414
关于积分的说明 21460052
捐赠科研通 7670044
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3406591
关于科研通互助平台的介绍 2534578
邀请新用户注册赠送积分活动 2446111