光合作用将二氧化碳和水合成 由二氧化碳和水制备醇的人工光合成新进展

兰州大学景欢旺教授团队在多年从事CO2和环氧反应制备碳酸脂和染料敏化太阳能电池研究（DSSC）的的基础上，设计构建了新型的光电催化人工光合成体系，由多重功能化的光阴极、光阳极、电解液和外加硅电池构成（Fig. 1）其中的反应不仅涉及光电催化CO2还原和光解水，还包含C-C偶联反应过程，从而实现了由CO2在水中直接制备甲醇和乙醇并放出氧气（Eq. 1），将太阳能转化为醇类碳基能源分子，接下来我们就来聊聊关于光合作用将二氧化碳和水合成 由二氧化碳和水制备醇的人工光合成新进展?以下内容大家不妨参考一二希望能帮到您!

光合作用将二氧化碳和水合成 由二氧化碳和水制备醇的人工光合成新进展

兰州大学景欢旺教授团队在多年从事CO2和环氧反应制备碳酸脂和染料敏化太阳能电池研究（DSSC）的的基础上，设计构建了新型的光电催化人工光合成体系，由多重功能化的光阴极、光阳极、电解液和外加硅电池构成（Fig. 1）。其中的反应不仅涉及光电催化CO2还原和光解水，还包含C-C偶联反应过程，从而实现了由CO2在水中直接制备甲醇和乙醇并放出氧气（Eq. 1），将太阳能转化为醇类碳基能源分子。

能源是国民经济发展和社会生活保障的重要物质基础。化石能源资源的有限性和使用过程中造成的大量CO2温室气体排放的环境污染问题已经很严重。导致全球气候的厄尔尼诺现象加剧，影响人类社会的可持续发展。因此，2015年12月12日，巴黎世界气候变化大会通过了温室气体减排协议。全球2015年CO2排放357亿吨，而中国是100亿吨。如何在不降低经济发展的前提下，降低碳排放给我们提出了巨大的挑战。

诺贝尔奖获得者Olah教授提出了甲醇经济学，即通过催化的方法将CO2和水反应生成甲醇来解决能源和环境问题。目前，关于水中CO2还原的研究主要集中在它的电催化还原和光催化还原两大途径。（1）光催化二氧化碳和水还原主要用各种金属修饰的半导体材料如TiO2纳米颗粒将CO2转化为甲烷。存在的主要问题是电子和空穴的分离。（2）电催化二氧化碳和水还原主要采用均相的贵金属络合物催化剂，产物以甲酸为主，也有高效生成CO的例子。（3）光电联合催化二氧化碳和水还原制备碳基能源分子的报道还比较少。存在的问题是阴阳电极间加质子膜，产物复杂，产率低和主要产物仍为氢气等。

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