太阳能光热化学分解CO2和H2O的研究进展.PDFVIP

中国科学: 化学 2014 年 第44 卷 第12 期: 1834 ~ 1848 《中国科学》杂志社 SCIENTIA SINICA Chimica SCIENCE CHINA PRESS 评 述 庆祝蔡启瑞院士百岁华诞专题 太阳能光热化学分解CO 和H O 的研究进展 2 2 ①② ① ①② ① ① ① ①* 蒋青青 , 童金辉 , 陈真盘 , 周桂林 , 蒋宗轩 , 杨民 , 李灿 ① 催化基础国家重点实验室; 洁净能源国家实验室; 中国科学院大连化学物理研究所, 大连 116023 ② 中国科学院大学研究生院, 北京 100049 *通讯作者, E-mail: canli@ 收稿日期: 2014-07-22; 接受日期: 2014-08-27; 网络版发表日期: 2014-11-21 doi: 10.1360/N032014-00206 摘要 利用太阳能作为能量来源, 将CO 和H O 直接转化为化学燃料, 既可降低大气中的 关键词 2 2 CO2 浓度, 又能将太阳能转变为易于储存与运输的化学燃料, 对低碳减排以及太阳能利用均 太阳能 光热 具有重要意义. 其中太阳能光热化学转化方式可以利用整个太阳能能谱, 理论上具有较高的 热化学循环 能量转换效率, 逐渐受到国际社会的关注. 本文简要综述近年来这一研究领域的一些重要进 CO2 还原 展, 总结本课题组在热化学法分解CO 和H O 方面取得的必威体育精装版结果, 对太阳能光热化学转化 2 2 H O 分解 2 CO 和H O 的未来发展进行展望. 2 2 1 引言 拟光合作用以及光热等多种方式[4] . 其中, 光催化、 光电催化以及模拟光合作用几种转化形式主要利用 随着世界经济的快速发展, 能源短缺和环境污 太阳能能谱中的紫外与可见部分, 而在太阳能能谱 染已经成为全球各国均面临的严峻问题, 因此, 开发 中红外部分占到 50% 以上. 光热转化形式可以利用 清洁无污染的可再生能源势在必行[1]. USGS (united 整个太阳能能谱, 具有较高的能量转换效率, 并且 states geological survey)统计研究表明[2], 全球能源消 活性材料一般价格低廉, 逐渐受到国际社会的 耗总量于2050 年会达到27 TW (TW 为功率单位, 1 关注[5~12].