近日，华东理工大学教授张金龙、特聘副研究员吴仕群团队，受邀在《化学学会评论》发表综述论文。
当前全球地表平均温度较工业化前已上升约1.5℃，引发了国际社会对于生态不可逆破坏风险的担忧。甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）是两种常见的温室气体，甲烷干重整（DRM）技术可将这两种气体协同转化为氢气（H2）和一氧化碳（CO）组成的合成气，近年来广受关注。然而，非极性反应物的活化需要苛刻的高温条件，传统热催化DRM存在能耗高、催化剂烧结与产物H2、CO比例难调控等瓶颈。
光热催化甲烷干重整（PT-DRM）能够光能与热能结合，有望在温和条件下突破上述瓶颈，实现低能耗、高效率的温室气体转化。近年来，一系列高效的PT-DRM催化剂被成功开发，但其反应机制尚不明确，制约了下一代高性能催化剂的设计。
基于该团队在CH4和CO2催化转化的研究基础，作者在论文中系统分析了近年来PT-DRM的研究进展。
文中首先对DRM的基础理论以及光热催化和界面催化的研究体系进行了阐述，随后将PT-DRM催化体系分为纳米颗粒催化剂（NPCs）、全暴露活性位点催化剂（FECs）以及杂化纳米结构催化剂三大类，并深入解析了每种催化剂的构效关系，重点对PT-DRM反应的多种机理进行了提炼和解读。
作者也对PT-DRM的研究开发前景进行了展望。通过结合光物理和界面现象来建立结构与活性之间的关系，可为下一代光热催化重整催化剂的合理设计提供指导，并推动太阳能驱动合成气生产技术的发展。
相关论文信息：https://doi.org/10.1039/D5CS00417A
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