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Photo-conversion of carbon monoxide with water and hydrogen: Lowering the carbon footprint of carbon monoxide valorization

一氧化碳 碳足迹 环境科学 水煤气 碳纤维 环境化学 化学 温室气体 合成气 材料科学 催化作用 有机化学 地质学 海洋学 复合数 复合材料
作者
Jiaqi Zhao,Zhenhua Li,Pu Wang,Peng Miao,Run Shi,Geoffrey I. N. Waterhouse,Li‐Zhu Wu,Tierui Zhang
出处
期刊:Matter [Elsevier BV]
卷期号:7 (5): 1696-1709 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.matt.2024.02.013
摘要

Artificial photo-synthetic carbon fixation utilizing eco-friendly feedstocks, renewable solar energy, and innovative reaction pathways offers a promising route for lowering the carbon footprint of chemical production. Compared to conventional thermal catalytic processes, CO photo-conversion offers many advantages including low-energy-input requirements, reduced infrastructure requirements, and enhanced selectivity for value-added products. Substantial progress has been made recently in the design of catalysts with high activity and selectivity for photo-driven CO conversion with water (water-gas shift) and hydrogen (Fischer-Tropsch synthesis). This perspective overviews these exciting recent advances, describing how CO photo-conversion could potentially contribute to a sustainable chemical manufacturing industry with a low carbon footprint. We dissect the challenges of CO photo-conversion technologies based on green reactant production strategies, improved solar-to-chemical energy conversion efficiencies, and strategies to circumvent CO2 formation, informing the rational design of new catalyst platforms and reactor designs for greener CO valorization with sunlight.
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