唐兰勤，贾 茵，朱志尚，吴聪萍，周 勇，邹志刚

1.盐城工学院化学化工学院，江苏省新型环保重点实验室，盐城224051

2.南京大学环境材料与再生能源研究中心,南京大学物理学院，南京210093

3.南京大学昆山创新研究院,昆山215300

目 录

I.引言

能源短缺和环境问题已成为当今人类社会所面临的重大挑战。当前世界能源消耗的80%仍来自于以石油、煤、天然气等为主的化石能源。随着人类社会活动的增加，不仅加快了对化石能源的消耗，还造成大气中以CO2为主的温室气体排放量的增加，严重干扰了自然界的碳循环，导致全球气候变暖。

将CO2为原料转化为含碳化合物的技术，是实现环境净化和全球碳平衡的理想途径之一，包括生物转化[1]、热化学转化[2]、电化学转化[3]和光催化转化[4–7]。其中，光催化转化是通过半导体材料在太阳光照射下将CO2还原为烃或醇类化学燃料的一种手段。由于CO2是热力学上非常稳定的化合物，其中C为+IV价，所以在这些转化过程中需要更高的能量输入来打破C=O键，比如热能、电能、太阳等。相对于其他能源，太阳能是免费的、清洁无污染的。有研究表明，地球每秒钟接受的太阳辐照能量高达173000太瓦，约为500万吨标准煤燃烧所提供的能量[8,9]。因此，光催化还原CO2不仅可以减少CO2排放，同时还可以开发利用可再生能源，是高效、清洁地实现碳循环的重要途径之一。

在过去的几年里，本课题组在开发高效光催化还原CO2功能材料方面进行了系统研究。半导体材料是决定光催化还原CO2过程进行的重要因素之一，探索和开发新型高效光催化材料仍是当今研究的主要方向。……