物理化学学报 >> 2025, Vol. 41 >> Issue (7): 100073.doi: 10.1016/j.actphy.2025.100073
张红红1, 魏振1,*(
), HaoDerek2, 敬林1, 刘雨溪1, 戴洪兴1, 魏伟钦3,*(
), 邓积光1,*(
)
收稿日期:2025-01-08
修回日期:2025-02-05
录用日期:2025-02-25
发布日期:2025-05-22
通讯作者:
Email: xfwz522@126.com (魏振)2306388562@pku.edu.cn (魏伟钦)jgdeng@bjut.edu.cn (邓积光)
基金资助:
Honghong Zhang1, Zhen Wei1,*(
), Derek Hao2, Lin Jing1, Yuxi Liu1, Hongxing Dai1, Weiqin Wei3,*(
), Jiguang Deng1,*(
)
Received:2025-01-08
Revised:2025-02-05
Accepted:2025-02-25
Published:2025-05-22
Contact:
Email: xfwz522@126.com (Zhen Wei)2306388562@pku.edu.cn (Weiqin Wei)jgdeng@bjut.edu.cn (Jiguang Deng)
Supported by:摘要:
在当今时代,全球极端天气事件呈现出愈发频繁的态势,过量温室气体排放是极为关键的诱因。二氧化碳(CO2)是最主要的温室气体之一,排放量逐年递增,迫使人们采取行之有效的行动以应对过量CO2排放的影响和威胁。全球各国都在探索脱碳技术以实现净零排放。从能源角度来说,CO2是一种丰富且低成本的碳资源,其可通过与烃类化合物(如烷烃、烯烃、芳香烃和聚烯烃等)协同转化为高值化学品。通过氢转移,CO2可被还原成CO,同时形成H2O。通过CO2和烃分子干重整,可转化为合成气(CO和H2)。此外,CO2还可以插入烃分子,引起碳链增长,生成醇类、羧酸和芳烃等物种。然而,由于CO2的热力学稳定性和动力学惰性,以及烃类中C―H键的键能较高和极性较小,CO2和烃类的协同转化极具挑战。本综述重点介绍在非均相催化剂上协同催化CO2和不同烃类增值转化的产物和反应效率的最新进展,探讨了CO2和烃类转化中涉及的相关反应动力学模型(Langmuir-Hinshelwood和Eley-Rideal)。此外,设计具有不同活性位点的双功能催化剂可分别活化这两种反应分子,以及调控酸碱性、构筑氧空位和优化界面位点是增强催化性能的有效策略。最后,提出了CO2与烃类共转化技术的未来发展方向,并对低碳发展战略提出了建议。
张红红, 魏振, HaoDerek, 敬林, 刘雨溪, 戴洪兴, 魏伟钦, 邓积光. 非均相催化CO2与烃类协同催化转化的最新进展[J]. 物理化学学报, 2025, 41(7), 100073. doi: 10.1016/j.actphy.2025.100073
Honghong Zhang, Zhen Wei, Derek Hao, Lin Jing, Yuxi Liu, Hongxing Dai, Weiqin Wei, Jiguang Deng. Recent advances in synergistic catalytic valorization of CO2 and hydrocarbons by heterogeneous catalysis[J]. Acta Phys. -Chim. Sin. 2025, 41(7), 100073. doi: 10.1016/j.actphy.2025.100073
表1
Summary of catalysts used and products generated for typical CO2 and hydrocarbon transformations."
| Reactants | Catalyst | Reaction condition | Products | Reference |
| CO2 and Methane | Rh/InGaN1−xOx nanoarchitecture | Light-driven reforming; CH4 : CO2 : Ar = 1 : 1 : 2 (volume ratio); Reactor volume was 440 mL | Syngas (CO and H2) | [ |
| 0.6% Ir/CeO2−x | Thermal catalysis; CH4 : CO2 : N2 = 20 : 20 : 5 mL∙min−1; Space Velocity (SV) = 240000 mL∙g−1∙h−1 | [ | ||
| HZSM-5 zeolites | Plasma catalysis; CH4 : CO2 = 1 : 1 (molar ratio); Total flow = 40 mL∙min−1 | Acetic acid | [ | |
| 13X zeolite | Methanol | |||
| CO2 and Ethane | Zn3Cr1/SSZ-13 | Thermal catalysis; C2H6 : CO2 = 5% : 5%, equilibrated with Ar flow; Total flow = 25 sccm | Ethylene and CO | [ |
| Fe/Al2O3 Co/Al2O3 Ni/Al2O3 | Thermal catalysis; CO2 : C2H6 = 0 : 1 – 2 : 1, equilibrated with Ar flow | Carbon nanotubes and syngas (byproducts) | [ | |
| PdCox/CeO2 | Thermal catalysis; CO2 : C2H6 : Ar = 10 : 10 : 20 mL∙min−1 | CO and H2 | [ | |
| PdInx/CeO2 | C2H4, CO and H2O | |||
| CO2 and Propane | Cu/Ga-MFI zeolite | Thermal catalysis; C3H8 : CO2 : N2 = 3 : 3 : 4 mL∙min−1; SV = 2000 mL∙g−1·h−1 | Aromatics | [ |
| ZnFe2Ox/S-1 | Thermal catalysis; 0.1 MPa, N2 : CO2 : C3H8 = 4 : 1 : 1; SV = 7200 mL∙g−1·h−1 | C3H6, CO and H2 | [ | |
| CO2 and n-Butane/n-Pentane/n-Hexane | HZSM-5(17), Si/Al ratio = 17 | Thermal catalysis; Pn-alkane = 21 kPa, PCO2 = 2355 kPa and PAr = 124 kPa; Total flow = 30 mL∙min−1 | Aromatics | [ |
| CO2 and Alkene | Defective BCN | Light-driven fixation of CO2; visible light irradiation (λ = 420 nm); 1 atm of CO2 | Carboxylic acids | [ |
| CO2 and Toluene | NiFe/(Mg, Al)Ox | Plasma catalysis; CO2 : toluene : Ar = 7 : 1 : 63 | CO and H2 | [ |
| CO2 and Polyolefin | Pt/MnOx-ZSM-5 | Thermal catalysis; 1.0 MPa CO2, 100 mL batch reactor | Benzene, toluene and xylene | [ |
| CO2 and Polyethylene | HZSM-5 + CuZnZrOx | Thermal catalysis; 5 bar CO2 | Aromatics and CO | [ |
| 1 |
Figueres, C.; Le Quéré, C.; Mahindra, A.; Bäte, O.; Whiteman, G.; Peters, G.; Guan, D. Nature 2018, 564, 27.
doi: 10.1038/d41586-018-07585-6 |
| 2 |
Jiang, M.; Cao, Y. H.; Liu, C. G.; Chen, D. J.; Zhou, W. J.; Wen, Q.; Yu, H. J.; Jiang, J.; Ren, Y. C.; Hu, S. Y.; Hertwich, E.; Zhu, B. Nat. Commun. 2024, 15, 3854.
doi: 10.1038/s41467-024-47930-0 |
| 3 |
Stegmann, P.; Daioglou, V.; Londo, M.; Van Vuuren, D. P.; Junginger, M. Nature 2022, 612, 272.
doi: 10.1038/s41586-022-05422-5 |
| 4 |
Cabernard, L.; Pfister, S.; Oberschelp, C.; Hellweg, S. Nat. Sustain. 2021, 5, 139.
doi: 10.1038/s41893-021-00807-2 |
| 5 |
Chen, Y. X.; Wang, L. J.; Yao, Z. B.; Hao, L. D.; Tan, X. Y.; Masa, J.; W. Robertson, A.; Sun, Z. Acta Phys. -Chim. Sin. 2022, 38, 2207024.
doi: 10.3866/PKU.WHXB202207024 |
| 6 |
Hanifa, M.; Agarwal, R.; Sharma, U.; Thapliyal, P. C.; Singh, L. P.. J. CO2 Util. 2023, 67, 102292.
doi: 10.1016/j.jcou.2022.102292 |
| 7 |
Yang, X.; Nielsen, C. P.; Song, S.; McElroy, M. B. Nat. Energy 2022, 7, 955.
doi: 10.1038/s41560-022-01114-6 |
| 8 |
Meng, F.; Wagner, A.; Kremer, A. B.; Kanazawa, D.; Leung, J. J.; Goult, P.; Guan, M.; Herrmann, S.; Speelman, E.; Sauter, P.; et al. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2023, 120, e2218294120.
doi: 10.1073/pnas.2218294120 |
| 9 |
Woodall, C. M.; Fan, Z. Y.; Lou, Y. S.; Bhardwaj, A.; Khatri, A.; Agrawal, M.; McCormick, C. F.; Friedmann, S. J. Joule 2022, 6, 2474.
doi: 10.1016/j.joule.2022.10.006 |
| 10 |
Belsa, B.; Xia, L.; Golovanova, V.; Polesso, B.; Pinilla-Sánchez, A.; San Martín, L.; Ye, J.; Dinh, C.-T.; García De Arquer, F. P. Nat. Rev. Mater. 2024, 9, 535.
doi: 10.1038/s41578-024-00696-9 |
| 11 |
Liang, F.; Wei, S.; Xue, L.; Yan, S. Green Carbon 2024, 2, 252.
doi: 10.1016/j.greenca.2024.03.001 |
| 12 |
Ling, L. L.; Yang, W. J.; Yan, P.; Wang, M.; Jiang, H. L. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202116396.
doi: 10.1002/anie.202116396 |
| 13 |
Li, X. D.; Sun, Y. F.; Xu, J. Q.; Shao, Y. J.; Wu, J.; Xu, X. L.; Pan, Y.; Ju, H. X.; Zhu, J. F.; Xie, Y. Nat. Energy 2019, 4, 690.
doi: 10.1038/s41560-019-0431-1 |
| 14 |
Wang, S. W.; Wang, J. S.; Wang, Y.; Sui, X. Y.; Wu, S. H.; Dai, W. X.; Zhang, Z. Z.; Ding, Z. X.; Long, J. L. ACS Catal. 2024, 14, 10760.
doi: 10.1021/acscatal.4c01712 |
| 15 |
Li, X. D.; Wang, S. M.; Li, L.; Zu, X. L.; Sun, Y. F.; Xie, Y. Acc. Chem. Res. 2020, 53, 2964.
doi: 10.1021/acs.accounts.0c00626 |
| 16 |
Yu, F. Y.; Jing, X.; Wang, Y.; Sun, M. Y.; Duan, C. Y. Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 24849.
doi: 10.1002/anie.202108892 |
| 17 |
Li, H. Z.; Qiu, C. L.; Ren, S. J.; Dong, Q. B.; Zhang, S. X.; Zhou, F. L.; Liang, X. H.; Wang, J. G.; Li, S. G.; Yu, M. Science 2020, 367, 667.
doi: 10.1126/science.aaz6053 |
| 18 |
García De Arquer, F. P.; Dinh, C.-T.; Ozden, A.; Wicks, J.; McCallum, C.; Kirmani, A. R.; Nam, D.-H.; Gabardo, C.; Seifitokaldani, A.; Wang, X.; et al. Science 2020, 367, 661.
doi: 10.1126/science.aay4217 |
| 19 |
Lu, C. H.; Li, X. R.; Wu, Q.; Li, J.; Wen, L.; Dai, Y.; Huang, B. B.; Li, B. J.; Lou, Z. Z. ACS Nano 2021, 15, 3529.
doi: 10.1021/acsnano.1c00452 |
| 20 |
Cui, X. F.; Wang, J.; Liu, B.; Ling, S.; Long, R.; Xiong, Y. J. J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 16514.
doi: 10.1021/jacs.8b06723 |
| 21 |
Wang, C. H.; Yang, W.-C. D.; Raciti, D.; Bruma, A.; Marx, R.; Agrawal, A.; Sharma, R. Nat. Mater. 2021, 20, 346.
doi: 10.1038/s41563-020-00851-x |
| 22 |
Kätelhön, A.; Meys, R.; Deutz, S.; Suh, S.; Bardow, A. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2019, 116, 11187.
doi: 10.1073/pnas.1821029116 |
| 23 |
Deng, C. J.; Qi, C. F.; Wu, X. M.; Jing, G. H.; Zhao, H. W. Green Carbon 2024, 2, 124.
doi: 10.1016/j.greenca.2024.02.003 |
| 24 |
Tu, X. Y.; Liu, X. J.; Zhang, Y.; Zhu, J.; Jiang, H. Q. Green Carbon 2024, 2, 131.
doi: 10.1016/j.greenca.2024.03.006 |
| 25 |
Dong, Y.; Zhang, W.; Hu, Z. F.; Ng, Y. H.; Wei, Z.; Liu, Y. X.; Deng, J. G.; Dai, H. X.; Jing, L. Appl. Catal. B 2024, 357, 124347.
doi: 10.1016/j.apcatb.2024.124347 |
| 26 |
Liu, X.; Liu, T.; Ouyang, T.; Deng, J. G.; Liu, Z. Q. Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202419796.
doi: 10.1002/anie.202419796 |
| 27 |
Gomes, R. J.; Kumar, R.; Fejzić H.; Sarkar, B.; Roy, I.; Amanchukwu, C. V. Nat. Catal. 2024, 7, 689.
doi: 10.1038/s41929-024-01162-z |
| 28 |
Xu, X.; Shao, C.; Zhang, J.; Wang, Z.; Dai, K. Acta Phys. -Chim. Sin. 2024, 40, 2309031.
doi: 10.3866/PKU.WHXB202309031 |
| 29 |
Zhang, Y.; Jang, H.; Ge, X.; Zhang, W.; Li, Z.; Hou, L.; Zhai, L.; Wei, X.; Wang, Z.; Kim, M. G.; et al. Adv. Energy Mater. 2022, 12, 2202695.
doi: 10.1002/aenm.202202695 |
| 30 |
Gu, X. J.; Lou, X. W. Adv. Mater. 2022, 34, 2204865.
doi: 10.1002/adma.202204865 |
| 31 |
Zheng, K.; Li, Y.; Liu, B.; Jiang, F.; Xu, Y.; Liu, X. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202210991.
doi: 10.1002/anie.202210991 |
| 32 |
Zhu, Y.; Sun, X.; Zhang, R.; Feng, X.; Zhu, Y. Small 2024, 20, 2400191.
doi: 10.1002/smll.202400191 |
| 33 |
Peng, R.; Ren, Y.; Si, Y.; Huang, K.; Zhou, J.; Duan, L.; Li, N. ACS Catal. 2025, 15, 1.
doi: 10.1021/acscatal.4c06218 |
| 34 |
Li, S.; Xu, Y. X.; Wang, H. W.; Teng, B. T.; Liu, Q.; Li, Q. H.; Xu, L. L.; Liu, X. Y.; Lu, J. Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202218167.
doi: 10.1002/anie.202218167 |
| 35 |
Jia, G.; Sun, M.; Wang, Y.; Shi, Y.; Zhang, L.; Cui, X.; Huang, B.; Yu, J. C. Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2206817.
doi: 10.1002/adfm.202206817 |
| 36 |
Sun, K.; Shen, C.; Zou, R.; Liu, C. Appl. Catal. B 2023, 320, 122018.
doi: 10.1016/j.apcatb.2022.122018 |
| 37 |
Wei, W. Q.; Wei, Z.; Li, R. Z.; Li, Z. H.; Shi, R.; Ouyang, S. X.; Qi, Y. H.; Philips, D. L.; Yuan, H. Nat. Commun. 2022, 13, 3199.
doi: 10.1038/s41467-022-30958-5 |
| 38 |
Abdelgaid, M.; Mpourmpakis, G. ACS Catal. 2022, 12, 4268.
doi: 10.1021/acscatal.2c00229 |
| 39 |
Han, Y.; An, S.; Zhan, X.; Hao, L.; Xu, L.; Hong, S.; Park, D.; Chen, Y.; Xu, Y.; Zhao, J.; et al. CCS Chem. 2024, 6, 1477.
doi: 10.31635/ccschem.023.202303128 |
| 40 |
Zhang, Z.; Li, H.; Shao, Y.; Gan, L.; Kang, F.; Duan, W.; Hansen, H. A.; Li, J. Nat. Commun. 2024, 15, 612.
doi: 10.1038/s41467-024-44896-x |
| 41 |
Zhang, A.; Liang, Y.; Li, H.; Zhao, X.; Chen, Y.; Zhang, B.; Zhu, W.; Zeng, J. Nano Lett. 2019, 19, 6547.
doi: 10.1021/acs.nanolett.9b02782 |
| 42 |
Wang, W.; Gan, L.; Lemmon, J. P.; Chen, F.; Irvine, J. T. S.; Xie, K. Nat. Commun. 2019, 10, 1550.
doi: 10.1038/s41467-019-09568-1 |
| 43 |
Zuo, L.; Deng, Y.; Chen, L.; He, T.; Yang, J.; Zhang, J. ACS Catal. 2024, 14, 16795.
doi: 10.1021/acscatal.4c04795 |
| 44 |
Liu, B.; Li, C.; Zhang, G.; Yao, X.; Chuang, S. S. C.; Li, Z. ACS Catal. 2018, 8, 10446.
doi: 10.1021/acscatal.8b00415 |
| 45 |
Das, S.; Pérez-Ramírez, J.; Gong, J.; Dewangan, N.; Hidajat, K.; Gates, B. C.; Kawi, S. Chem. Soc. Rev. 2020, 49, 2937.
doi: 10.1039/c9cs00713j |
| 46 |
Yang, Q. H.; Liu, H.; Lin, Y. C.; Su, D. S.; Tang, Y. L.; Chen, L. Adv. Mater. 2024, 36, 2310912.
doi: 10.1002/adma.202310912 |
| 47 |
Cao, Y.; Guo, R.; Ma, M.; Huang, Z.; Zhou, Y. Acta Phys. -Chim. Sin. 2024, 40, 2303029.
doi: 10.3866/PKU.WHXB202303029 |
| 48 |
Theofanidis, S. A.; Kasun Kalhara Gunasooriya, G. T.; Itskou, I.; Tasioula, M.; Lemonidou, A. A. ChemCatChem 2022, 14, e202200032.
doi: 10.1002/cctc.202200032 |
| 49 |
Zhu, Z. J.; He, Z. H.; Tian, Y.; Wang, S. W.; Sun, Y. C.; Wang, K.; Wang, W. T.; Zhang, Z. F.; Liu, J. J.; Liu, Z. T. ACS Catal. 2024, 14, 10376.
doi: 10.1021/acscatal.4c02599 |
| 50 |
Zhang, X. B.; Li, J. J.; Liu, W.; Zheng, Y. B.; An, J.; Xin, W. J.; Liu, Z. N.; Xu, L. Y.; Li, X. J.; Zhu, X. X. ACS Catal. 2023, 13, 14864.
doi: 10.1021/acscatal.3c04371 |
| 51 |
Otroshchenko, T.; Jiang, G.; Kondratenko, V. A.; Rodemerck, U.; Kondratenko, E. V. Chem. Soc. Rev. 2021, 50, 473.
doi: 10.1039/d0cs01140a |
| 52 |
Chu, C. Q.; Chen, B. Y.; He, Y.; Jiang, G. Y.; Lan, X. Y.; Li, S. G.; Wu, C. N.; Cao, D. F. ACS Catal. 2024, 14, 9662.
doi: 10.1021/acscatal.4c01473 |
| 53 |
Hao, S. Y.; Chen, Y. S.; Peng, C.; Wang, H. N.; Wen, Q. Y.; Hu, C. J.; Zhang, L. J.; Han, Q.; Zheng, G. F. Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2314118.
doi: 10.1002/adfm.202314118 |
| 54 |
Su, H.; Han, J. T.; Miao, B. T.; Salehi, M.; Li, C. J. Nat. Commun. 2024, 15, 6435.
doi: 10.1038/s41467-024-50801-3 |
| 55 |
Liu, Y. J.; Zhang, C. Y.; Wang, R. J.; Wu, Y. X.; Zan, X. Y.; Tao, S. Q.; Huang, W. ACS Catal. 2024, 14, 8823.
doi: 10.1021/acscatal.4c00863 |
| 56 |
Ding, Y.; Zhang, S. C.; Liu, C.; Shao, Y.; Pan, X. L.; Bao, X. H. Natl. Sci. Rev. 2024, 11, nwae097.
doi: 10.1093/nsr/nwae097 |
| 57 |
Xie, Z. H.; Wang, X. L.; Chen, X. B.; Liu, P.; Chen, J. G. J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 4186.
doi: 10.1021/jacs.1c13415 |
| 58 |
Chen, W. J.; Jiao, Y. C.; Liu, Y.; Wang, M.; Zhang, F.; Ma, D. CCS Chem. 2024, 6, 1422.
doi: 10.31635/ccschem.023.202303518 |
| 59 |
Liu, Y. Y.; Ma, B.; Tian, J. Q.; Zhao, C. Sci. Adv. 2024, 10, eadn0252.
doi: 10.1126/sciadv.adn0252 |
| 60 |
Xie, Z. H.; Tian, D.; Xie, M.; Yang, S. Z.; Xu, Y. G.; Rui, N.; Lee, J. H.; Senanayake, S. D.; Li, K. Z.; Wang, H.; et al. Chem 2020, 6, 2703.
doi: 10.1016/j.chempr.2020.07.011 |
| 61 |
Xie, Z. H.; Winter, L. R.; Chen, J. G. Matter 2021, 4, 408.
doi: 10.1016/j.matt.2020.11.013 |
| 62 |
Xie, Z. H.; Chen, J. G. Acc. Chem. Res. 2023, 56, 2447.
doi: 10.1021/acs.accounts.3c00348 |
| 63 |
Guo, H. Y.; Xie, Z. H.; Wang, X. L.; Chen, J. G.; Liu, P. EES. Catal. 2023, 1, 17.
doi: 10.1039/d2ey00051b |
| 64 |
Wang, L.; Wang, Y. Z.; Fan, L. H.; Xu, H. L.; Liu, B. W.; Zhang, J. R.; Zhu, Y. M.; Tu, X. Chem. Eng. J. 2023, 466, 143347.
doi: 10.1016/j.cej.2023.143347 |
| 65 |
Yuan, T.; Wu, Z. W.; Zhai, S. M.; Wang, R.; Wu, S. W.; Cheng, J. J.; Zheng, M. F.; Wang, X. C. Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202304861.
doi: 10.1002/anie.202304861 |
| 66 |
Yang, G. Q.; Niu, Y. M.; Kondratenko, V. A.; Yi, X. F.; Liu, C.; Zhang, B. S.; Kondratenko, E. V.; Liu, Z. W. Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202310062.
doi: 10.1002/anie.202310062 |
| 67 |
Wu, J.; Gao, J.; Lian, S.; Li, J.; Sun, K.; Zhao, S.; Kim, Y. D.; Ren, Y.; Zhang, M.; Liu, Q.; Liu, Z.; Peng, Z. Appl. Catal. B 2022, 314, 121516.
doi: 10.1016/j.apcatb.2022.121516 |
| 68 |
Tan, R.; Wang, X.; Kong, Y.; Ji, Q.; Zhan, Q.; Xiong, Q.; Mu, X.; Li, L. J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 14149.
doi: 10.1021/jacs.4c02792 |
| 69 |
Yang, J.; Wang, L.; Wan, J.; El Gabaly, F.; Fernandes Cauduro, A. L.; Mills, B. E.; Chen, J.-L.; Hsu, L.-C.; Lee, D.; Zhao, X.; et al. Nat. Commun. 2024, 15, 911.
doi: 10.1038/s41467-024-44918-8 |
| 70 |
Niu, F.; Tu, W. G.; Zhou, Y.; Xu, R.; Zou, Z. G. EnergyChem 2023, 5, 100112.
doi: 10.1016/j.enchem.2023.100112 |
| 71 |
Yuan, L.; Qi, M. Y.; Tang, Z. R.; Xu, Y. J. Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 21150.
doi: 10.1002/anie.202101667 |
| 72 |
Song, Q.-W.; Ma, R.; Liu, P.; Zhang, K.; He, L.-N. Green Chem. 2023, 25, 6538.
doi: 10.1039/d3gc01892j |
| 73 |
Qiu, L.-Q.; Li, H.-R.; He, L.-N. Acc. Chem. Res. 2023, 56, 2225.
doi: 10.1021/acs.accounts.3c00316 |
| 74 |
Wang, L.; Fan, L. H.; Wang, Y. Z.; Chen, Q.; Zhu, Y. M.; Yi, Y. H. Appl. Catal. B 2024, 350, 123938.
doi: 10.1016/j.apcatb.2024.123938 |
| 75 |
Alsaffar, M. A.; Ayodele, B. V.; Ali, J. M.; Abdel Ghany, M. A.; Mustapa, S. I.; Cheng, C. K. Int. J. Hydrog. Energy 2021, 46, 30871.
doi: 10.1016/j.ijhydene.2021.04.158 |
| 76 |
Kiani, D.; Wachs, I. E. ACS Catal. 2024, 14, 16770.
doi: 10.1021/acscatal.4c05188 |
| 77 |
Al-Shafei, E. N.; Robert Brown, D.; Katikaneni, S. P.; Aljama, H.; H. Al-Badairy, H. Chem. Eng. J. 2021, 419, 129416.
doi: 10.1016/j.cej.2021.129416 |
| 78 |
Dou, L. G.; Liu, Y. D.; Gao, Y.; Li, J. W.; Hu, X. C.; Zhang, S.; Ostrikov, K. (Ken); Shao, T. Appl. Catal. B 2022, 318, 121830.
doi: 10.1016/j.apcatb.2022.121830 |
| 79 |
Schwach, P.; Pan, X. L.; Bao, X. H. Chem. Rev. 2017, 117, 8497.
doi: 10.1021/acs.chemrev.6b00715 |
| 80 |
He, C. X.; Gong, Y. L.; Li, S. T.; Wu, J. X.; Lu, Z. J.; Li, Q. X.; Wang, L. Z.; Wu, S. Q.; Zhang, J. L. Adv. Mater. 2024, 36, 2311628.
doi: 10.1002/adma.202311628 |
| 81 |
Wu, S. Y.; Wu, S. Y.; Sun, Y. G. Solar RRL 2021, 5, 2000507.
doi: 10.1002/solr.202000507 |
| 82 |
Sun, J.; Lian, G.; Chen, Z.; Zou, Z.; Wang, L. ACS Nano 2024, 18, 34572.
doi: 10.1021/acsnano.4c13030 |
| 83 |
Cheng, Q. P.; Yao, X. L.; Ou, L. F.; Hu, Z. P.; Zheng, L. R.; Li, G. X.; Morlanes, N.; Cerrillo, J. L.; Castaño, P.; Li, X. G.; et al. J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 25109.
doi: 10.1021/jacs.3c04581 |
| 84 |
Wang, J. Y.; Fu, Y.; Kong, W. B.; Li, S. Q.; Yuan, C. K.; Bai, J. R.; Chen, X.; Zhang, J.; Sun, Y. H. ACS Catal. 2022, 12, 4382.
doi: 10.1021/acscatal.2c00027 |
| 85 |
Niu, J. T.; Wang, Y. L.; E. Liland, S.; K. Regli, S.; Yang, J.; Rout, K. R.; Luo, J.; Rønning, M.; Ran, J. Y.; Chen, D. ACS Catal. 2021, 11, 2398.
doi: 10.1021/acscatal.0c04429 |
| 86 |
Wang, H.; Hu, Y. S.; Shen, Y. L.; Chukwu, E.; Xi, W.; Shen, G. R.; Wang, J.; Shen, M. Q.; Yang, M.; Lu, T. B. ACS Catal. 2024, 14, 10712.
doi: 10.1021/acscatal.4c02608 |
| 87 |
Shen, D. Y.; Li, Z.; Shan, J.; Yu, G. W.; Wang, X. Y.; Zhang, Y. H.; Liu, C. C.; Lyu, S.; Li, J. L.; Li, L. Appl. Catal. B 2022, 318, 121809.
doi: 10.1016/j.apcatb.2022.121809 |
| 88 |
Gangarajula, Y.; Hong, F.; Li, Q. H.; Jiang, X. Z.; Liu, W.; Akri, M.; Su, Y.; Zhang, Y. J.; Li, L.; Qiao, B. T. Appl. Catal. B 2024, 343, 123503.
doi: 10.1016/j.apcatb.2023.123503 |
| 89 |
Androulakis, A.; Yentekakis, I. V.; Panagiotopoulou, P. Int. J. Hydrog. Energy 2023, 48, 33886.
doi: 10.1016/j.ijhydene.2023.03.114 |
| 90 |
Yentekakis, I. V.; Goula, G.; Hatzisymeon, M.; Betsi-Argyropoulou, I.; Botzolaki, G.; Kousi, K.; Kondarides, D. I.; Taylor, M. J.; Parlett, C. M. A.; Osatiashtiani, A.; et al. Appl. Catal. B 2019, 243, 490.
doi: 10.1016/j.apcatb.2018.10.048 |
| 91 |
Li, Q.; Wang, H. L.; Zhang, M.; Li, G. H.; Chen, J.; Jia, H. P. Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202300129.
doi: 10.1002/anie.202300129 |
| 92 |
Liu, Z. Y.; Zhang, F.; Rui, N.; Li, X.; Lin, L. L.; Betancourt, L. E.; Su, D.; Xu, W. Q.; Cen, J. J.; Attenkofer, K.; et al. ACS Catal. 2019, 9, 3349.
doi: 10.1021/acscatal.8b05162 |
| 93 |
Sun, J.; Yamaguchi, D.; Tang, L.; D'Angelo, A. M.; Chiang, K. Int. J. Hydrog. Energy 2024, 51, 822.
doi: 10.1016/j.ijhydene.2023.07.079 |
| 94 |
Chang, K.; Zhang, H. C.; Cheng, M.; Lu, Q. ACS Catal. 2020, 10, 613.
doi: 10.1021/acscatal.9b03935 |
| 95 |
Xiao, Y. C.; Xie, K. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202113079.
doi: 10.1002/anie.202113079 |
| 96 |
Wang, H.; Cui, G. Q.; Lu, H.; Li, Z. Y.; Wang, L.; Meng, H.; Li, J.; Yan, H.; Yang, Y. S.; Wei, M. Nat. Commun. 2024, 15, 3765.
doi: 10.1038/s41467-024-48122-6 |
| 97 |
Bai, X. Q.; Yao, X. L.; Cheng, Q. P.; Mohamed, H. O.; Telalovic, S.; Melinte, G. A.; Emwas, A.-H.; Gascon, J.; Castaño, P. ACS Sustain. Chem. Eng. 2024, 12, 633.
doi: 10.1021/acssuschemeng.3c07051 |
| 98 |
Rao, Z. Q.; Wang, K. W.; Cao, Y. H.; Feng, Y. B.; Huang, Z. A.; Chen, Y. L.; Wei, S. Q.; Liu, L. Y.; Gong, Z. M.; Cui, Y.; et al. J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 24625.
doi: 10.1021/jacs.3c07077 |
| 99 |
Cai, Y. J.; Zhang, G. J.; Liu, J.; Zhang, Y. F.; Li, T. S.; Zhang, X. D.; Wang, Y.; Zhao, Y. Q.; Li, G. Q. Int. J. Hydrog. Energy 2023, 48, 38251.
doi: 10.1016/j.ijhydene.2023.06.152 |
| 100 |
Sun, Y. H.; Zhang, Y. B.; Yin, X. F.; Zhang, C. H.; Li, Y.; Bai, J. Green Chem. 2024, 26, 5103.
doi: 10.1039/d3gc05136f |
| 101 |
Yang, E.; Nam, E.; Jo, Y.; An, K. Appl. Catal. B 2023, 339, 123152.
doi: 10.1016/j.apcatb.2023.123152 |
| 102 |
Beheshti Askari, A.; Al Samarai, M.; Morana, B.; Tillmann, L.; Pfänder, N.; Wandzilak, A.; Watts, B.; Belkhou, R.; Muhler, M.; DeBeer, S. ACS Catal. 2020, 10, 6223.
doi: 10.1021/acscatal.9b05517 |
| 103 |
Li, Y. X.; Li, J. L.; Yu, T. Q.; Qiu, L.; Hasan, S. M. N.; Yao, L.; Pan, H.; Arafin, S.; Sadaf, S. Md.; Zhu, L.; Zhou, B. W. Sci. Bull. 2024, 69, 1400.
doi: 10.1016/j.scib.2024.02.020 |
| 104 |
Tu, C.; Nie, X.; Chen, J. G. ACS Catal. 2021, 11, 3384.
doi: 10.1021/acscatal.0c05492 |
| 105 |
Zhao, Y. T.; Cui, C. N.; Han, J. Y.; Wang, H.; Zhu, X. L.; Ge, Q. F. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 10191.
doi: 10.1021/jacs.6b04446 |
| 106 |
Wang, Y.; Fan, L.; Xu, H.; Du, X.; Xiao, H.; Qian, J.; Zhu, Y.; Tu, X.; Wang, L. Appl. Catal. B 2022, 315, 121583.
doi: 10.1016/j.apcatb.2022.121583 |
| 107 |
Yan, B. H.; Yao, S. Y.; Kattel, S.; Wu, Q. Y.; Xie, Z. H.; Gomez, E.; Liu, P.; Su, D.; Chen, J. G. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2018, 115, 8278.
doi: 10.1073/pnas.1806950115 |
| 108 |
Theofanidis, S. A.; Loizidis, C.; Heracleous, E.; Lemonidou, A. A. J. Catal. 2020, 388, 52.
doi: 10.1016/j.jcat.2020.05.004 |
| 109 |
Zhou, W. Q.; Felvey, N.; Guo, J. W.; Hoffman, A. S.; Bare, S. R.; Kulkarni, A. R.; Runnebaum, R. C.; Kronawitter, C. X. J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 10060.
doi: 10.1021/jacs.4c00995 |
| 110 |
Liu, J.; He, N.; Zhang, Z.; Yang, J.; Jiang, X.; Zhang, Z.; Su, J.; Shu, M.; Si, R.; Xiong, G.; Xie, H.; Vilé, G. ACS Catal. 2021, 11, 2819.
doi: 10.1021/acscatal.1c00126 |
| 111 |
Zheng, Y. B.; Zhang, X. B.; Li, J. J.; An, J.; Zhu, X. X.; Li, X. J. J. Catal. 2023, 428, 115130.
doi: 10.1016/j.jcat.2023.115130 |
| 112 |
Zheng, Y. B.; Li, J. J.; Zhang, X. B.; An, J.; Xin, W. J.; Zhu, X. X.; Li, X. J. ACS Catal. 2023, 13, 11153.
doi: 10.1021/acscatal.3c02029 |
| 113 |
Zheng, Y. B.; Li, J. J.; Zhang, X. B.; Li, S. G.; An, J.; Chen, F. C.; Li, X. J.; Zhu, X. X. ACS Catal. 2024, 14, 4749.
doi: 10.1021/acscatal.4c00324 |
| 114 |
Yuan, Y.; Huang, E.; Hwang, S.; Liu, P.; Chen, J. G. Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202404047.
doi: 10.1002/anie.202404047 |
| 115 |
Chen, S.; Chang, X.; Sun, G. D.; Zhang, T. T.; Xu, Y. Y.; Wang, Y.; Pei, C. L.; Gong, J. L. Chem. Soc. Rev. 2021, 50, 3315.
doi: 10.1039/D0CS00814A |
| 116 |
Gao, X. F.; Zhu, L.; Yang, F.; Zhang, L.; Xu, W. H.; Zhou, X.; Huang, Y. K.; Song, H. H.; Lin, L. L.; Wen, X. D.; et al. Nat. Commun. 2023, 14, 1478.
doi: 10.1038/s41467-023-37261-x |
| 117 |
Wang, G. M.; Chen, S. H.; Duan, Q. W.; Wei, F. F.; Lin, S.; Xie, Z. L. Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202307470.
doi: 10.1002/anie.202307470 |
| 118 |
Chen, S.; Luo, R.; Zhao, Z. J.; Pei, C. L.; Xu, Y. Y.; Lu, Z. P.; Zhao, C. J.; Song, H. B.; Gong, J. L. Nat. Commun. 2023, 14, 2620.
doi: 10.1038/s41467-023-38284-0 |
| 119 |
Wang, Z. Y.; He, Z. H.; Li, L. Y.; Yang, S. Y.; He, M. X.; Sun, Y. C.; Wang, K.; Chen, J. G.; Liu, Z. T. Rare Met. 2022, 41, 2129.
doi: 10.1007/s12598-021-01959-y |
| 120 |
Jiang, X.; Sharma, L.; Fung, V.; Park, S. J.; Jones, C. W.; Sumpter, B. G.; Baltrusaitis, J.; Wu, Z. L. ACS Catal. 2021, 11, 2182.
doi: 10.1021/acscatal.0c03999 |
| 121 |
Xing, F. L.; Nakaya, Y.; Yasumura, S.; Shimizu, K.; Furukawa, S. Nat. Catal. 2022, 5, 55.
doi: 10.1038/s41929-021-00730-x |
| 122 |
Xing, F. L.; Ma, J. M.; Shimizu, K.; Furukawa, S. Nat. Commun. 2022, 13, 5065.
doi: 10.1038/s41467-022-32842-8 |
| 123 |
Wang, J.; Zhu, M. L.; Song, Y. H.; Liu, Z. T.; Wang, L.; Liu, Z. W. J. Catal. 2022, 409, 87.
doi: 10.1016/j.jcat.2022.03.027 |
| 124 |
Wang, J.; Song, Y. H.; Liu, Z. T.; Liu, Z. W. Appl. Catal. B 2021, 297, 120400.
doi: 10.1016/j.apcatb.2021.120400 |
| 125 |
Bu, K. K.; Kang, Y. K.; Li, Y. F.; Zhang, Y. H.; Tang, Y.; Huang, Z.; Shen, W.; Xu, H. L. Appl. Catal. B 2024, 343, 123528.
doi: 10.1016/j.apcatb.2023.123528 |
| 126 |
Yang, K.; Li, J. Z.; Wei, C. C.; Zhao, Z. K.; Liu, Z. M. ACS Catal. 2023, 13, 10405.
doi: 10.1021/acscatal.3c02158 |
| 127 |
Wei, C. C.; Zhang, W. N.; Yang, K.; Bai, X.; Xu, S. T.; Li, J. Z.; Liu, Z. M. Chin. J. Catal. 2023, 47, 138.
doi: 10.1016/S1872‐2067(23)64416‐X |
| 128 |
He, Z.-H.; Wu, B.-T.; Xia, Y.; Yang, S.-Y.; Wang, Z.-Y.; Wang, K.; Wang, W.; Yang, Y.; Liu, Z.-T. Mol. Catal. 2022, 524, 112262.
doi: 10.1016/j.mcat.2022.112262 |
| 129 |
Zhang, X.; Li, J.; Zheng, Y.; Xin, W.; An, J.; Zhu, X.; Li, X. Chem. Eng. J. 2023, 473, 145370.
doi: 10.1016/j.cej.2023.145370 |
| 130 |
Wang, J. P.; Liu, M.; Li, J. J.; Wang, C. F.; Zhang, X. B.; Zheng, Y. B.; Li, X. J.; Xu, L. Y.; Guo, X. W.; Song, C. S.; et al. ACS Catal. 2022, 12, 5930.
doi: 10.1021/acscatal.1c05907 |
| 131 |
Zhou, L.; Li, L. P.; Zhang, S. D.; Kuang, X.-K.; Zhou, Y.-Y.; Tang, Y. J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 18823.
doi: 10.1021/jacs.4c05217 |
| 132 |
Meng, Q.-Y.; Wang, S.; Huff, G. S.; König, B. J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 3198.
doi: 10.1021/jacs.7b13448 |
| 133 |
Tortajada, A.; Juliá-Hernández, F.; Börjesson, M.; Moragas, T.; Martin, R. Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 15948.
doi: 10.1002/anie.201803186 |
| 134 |
Liu, L. N.; Dai, J.; Das, S.; Wang, Y. L.; Yu, H.; Xi, S. B.; Zhang, Z. K.; Tu, X. JACS Au 2023, 3, 785.
doi: 10.1021/jacsau.2c00603 |
| 135 |
Shang, X.; Zhuo, H.; Han, Q.; Yang, X.; Hou, G.; Liu, G.; Su, X.; Huang, Y.; Zhang, T. Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202309377.
doi: 10.1002/anie.202309377 |
| 136 |
Wang, L. C.; Wang, Y. Y.; Zhang, R.; Ding, R. M.; Chen, X. H.; Lv, B. L. ACS Catal. 2020, 10, 6697.
doi: 10.1021/acscatal.0c00070 |
| 137 |
Yang, G. Q.; Wang, H.; Gong, T.; Song, Y. H.; Feng, H.; Ge, H. Q.; Ge, H. B.; Liu, Z. T.; Liu, Z. W. J. Catal. 2019, 380, 195.
doi: 10.1016/j.jcat.2019.10.009 |
| 138 |
Vidal, F.; Van Der Marel, E. R.; Kerr, R. W. F.; McElroy, C.; Schroeder, N.; Mitchell, C.; Rosetto, G.; Chen, T. T. D.; Bailey, R. M.; Hepburn, C.; Redgwell, C.; et al. Nature 2024, 626, 45.
doi: 10.1038/s41586-023-06939-z |
| 139 |
Ma, D. Nat. Sustain. 2023, 6, 1142.
doi: 10.1038/s41893-023-01224-3 |
| 140 |
Conk, R. J.; Hanna, S.; Shi, J. X.; Yang, J.; Ciccia, N. R.; Qi, L.; Bloomer, B. J.; Heuvel, S.; Wills, T.; Su, J.; et al. Science 2022, 377, 1561.
doi: 10.1126/science.add1088 |
| 141 |
Sun, J. K.; Dong, J. H.; Gao, L. J.; Zhao, Y.-Q.; Moon, H.; Scott, S. L. Chem. Rev. 2024, 124, 9457.
doi: 10.1021/acs.chemrev.3c00943 |
| 142 |
Hou, G. Q.; Wang, Q.; Xu, D.; Fan, H. F.; Liu, K. D.; Li, Y. Y.; Gu, X. K.; Ding, M. Y. Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202402053.
doi: 10.1002/anie.202402053 |
| 143 |
Xuan, K.; Chen, S. K.; Pu, Y. F.; Guo, Y. P.; Guo, Y. D.; Li, Y.; Pu, C. X.; Zhao, N.; Xiao, F. K.. J. CO2 Util. 2022, 59, 101960.
doi: 10.1016/j.jcou.2022.101960 |
| 144 |
Liu, Q.; Lin, J. J.; Cheng, H.; Wei, L. L.; Wang, F. X. Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202218720.
doi: 10.1002/anie.202218720 |
| 145 |
Behrendt, D.; Banerjee, S.; Clark, C.; Rappe, A. M. J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 4730.
doi: 10.1021/jacs.2c13253 |
| 146 |
Li, H. B.; Li, X.; Wang, P. T.; Zhang, Z.; Davey, K.; Shi, J. Q.; Qiao, S. Z. J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 22850.
doi: 10.1021/jacs.4c09079 |
| [1] | 洪佳楠, 许辰宇, 刘烟, 黎昌棋, 王梦琳, 张彦威. 通过边缘活性位点调控解析光热催化中析氢与二氧化碳还原的界面竞争[J]. 物理化学学报, 2025, 41(9): 100099 - . |
| [2] | 李朋, 崔元映, 王中辽, DawsonGraham, 邵春风, 代凯. CeO2/Bi19Br3S27 S型异质结的高效界面电荷转移用于增强光催化CO2还原[J]. 物理化学学报, 2025, 41(6): 100065 - . |
| [3] | 陈润华, 吴琼, 罗婧宸, 祖小龙, 朱姗, 孙永福. 缺陷态二维超薄材料用于光/电催化CO2还原的基础与展望[J]. 物理化学学报, 2025, 41(3): 100019 - . |
| [4] | KumarRohit, SudhaikAnita, Pawaz KhanAftab Asalam, NeguyenVan Huy, SinghArchana, SinghPardeep, ThakurSourbh, RaizadaPankaj. 设计串联S型光催化体系:机理见解、表征技术与应用[J]. 物理化学学报, 2025, 41(11): 100150 - . |
| [5] | 刘晓菲, 王贺, 陶力, 任伟民, 吕小兵, 张文珍. 磷酸苄酯和亚磷酸苄酯衍生物与二氧化碳的电化学羧化反应[J]. 物理化学学报, 2024, 40(9): 2307008 - . |
| [6] | 项东, 李坤振, 苗康华, 龙冉, 熊宇杰, 康雄武. 胺功能化的铜催化剂:氢键介导的电化学CO2还原为C2产物以及优越的可充电Zn-CO2电池性能[J]. 物理化学学报, 2024, 40(8): 2308027 - . |
| [7] | 吕旭东, 邵涛, 刘均炎, 叶萌, 刘升卫. CO2还原和HCHO氧化耦合电催化反应系统高效益生产高附加值产物[J]. 物理化学学报, 2024, 40(5): 2305028 - . |
| [8] | 邵碧珠, 董慧君, 龚云南, 梅剑华, 蔡锋石, 刘金彪, 钟地长, 鲁统部. 金属有机框架衍生镍纳米颗粒在宽电位窗口内高效电催化二氧化碳还原[J]. 物理化学学报, 2024, 40(4): 2305026 - . |
| [9] | 郭艳辉, 魏丽, 温中林, 戚朝荣, 江焕峰. 二氧化碳转化为氨基甲酸酯的研究进展[J]. 物理化学学报, 2024, 40(4): 2307004 - . |
| [10] | 安月皎, 刘文暄, 张艳峰, 张建军, 路战胜. S型SnO2/BiOBr异质结光催化还原CO2的电荷传输机理[J]. 物理化学学报, 2024, 40(12): 2407021 - . |
| [11] | 曹玥晗, 郭瑞, 马敏智, 黄泽皑, 周莹. 活性位点电子密度变化对光催化CO2活化和选择转化的影响[J]. 物理化学学报, 2024, 40(1): 2303029 - . |
| [12] | 陈瑶, 陈存, 曹雪松, 王震宇, 张楠, 刘天西. CO2和N2电还原中缺陷及界面工程的最新进展[J]. 物理化学学报, 2023, 39(8): 2212053 -0 . |
| [13] | 韦天然, 张书胜, 刘倩, 邱园, 罗俊, 刘熙俊. 富氧空位的非晶氧化铜高选择性电催化还原CO2制乙烯[J]. 物理化学学报, 2023, 39(2): 2207026 -0 . |
| [14] | 李景学, 于跃, 徐斯然, 闫文付, 木士春, 张佳楠. 电子自旋效应在电催化剂中的作用[J]. 物理化学学报, 2023, 39(12): 2302049 - . |
| [15] | 彭芦苇, 张杨, 何瑞楠, 徐能能, 乔锦丽. 电催化二氧化碳还原催化剂、电解液、反应器和隔膜研究进展[J]. 物理化学学报, 2023, 39(12): 2302037 - . |
|
||