多孔質材料の二酸化炭素吸着と光触媒転化に関する研究進展【JST・京大機械翻訳】

Ma Yajuan; Wang Zemei; Xu Xiaofeng; Wang Jingyu

文献

J-GLOBAL ID：201802277858743269 整理番号：18A0863995

多孔質材料の二酸化炭素吸着と光触媒転化に関する研究進展【JST・京大機械翻訳】

Review on porous nanomaterials for adsorption and photocatalytic conversion of CO2

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資料名：
巻： 38 号： 12 ページ： 1956-1969 発行年： 2017年
JST資料番号： B0927B ISSN： 0253-9837 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：中国 (CHN) 言語：中国語 (ZH)

太陽エネルギー光触媒はCO2転化と利用の新興技術であり、直接にクリーンで十分な太陽エネルギーを利用し、自然界に豊富に存在する「温室効果ガス」CO2を化学燃料に転化することは、大気温室効果の除去だけでなく、エネルギー不足問題の緩和にも有利であり、人々の研究の重要な方向である。しかし,CO2の吸着と変換効率は非常に低く,これはCO2の光触媒CO2資源化の最大の障害である。高性能光触媒の設計と合成はこの技術の鍵である。CO2の光還元反応の特異性に対して、理想的な光触媒材料は以下の機能を持つ:強いCO2吸着能力と高い光触媒活性がある。光触媒とCO2の高い吸着性を有する多孔性材料の結合により、CO2を吸着剤の周りの光触媒表面に吸着し、触媒転化を行うことができ、そのため、高効率多孔質吸着材料に基づく光触媒変換CO2の重要な研究方向の1つで、CO2の循環利用は吸着と転化の両方を含み、高吸着量の多孔質材料はCO2の高い転化効率を得る前提である。本論文では,多孔性材料の構造パラメータと性能指標を主線として,無機多孔質材料,金属有機フレームワーク材料及びミクロ多孔性有機重合体材料の研究進展及び応用の展望についてレビューする。多孔性材料の改質と新しい多孔性材料の開発により、CO2の吸着能力は一定の向上が得られたが、多孔性材料の吸着分離だけでは、CO2中の炭素資源の循環は実現できなかった。これに基づいて,CO2の光触媒変換における多孔質光触媒材料の最近の進歩をレビューした。多孔質材料と光触媒の結合により、材料の比表面積を増加でき、界面により多くの活性サイトを暴露し、光触媒CO2の転化に有利であり、同時に、細孔構造と基の調節により、光触媒の反応性と生成物の選択性を調節できる。特に、金属有機フレーム材料とマイクロポーラス有機ポリマー材料、構築ユニットの官能基と製造技術を変えることで、スペクトル応答範囲の調節を実現し、太陽光の利用率を高める。大量の文献の比較により、高いCO2吸着効率を有する多孔質材料が光触媒システムを構築し、CO2光触媒転化の効率及び生成物選択性が著しく向上することが分かった。最後に,CO2の光触媒変換における多孔質材料の研究状況と解決の問題を分析し,次の可能な研究方向を提案した。(1)多孔性材料の耐水性と光/熱安定性を向上した。(2)光触媒材料の多孔性担体のミクロアセンブリーの方法を開発し、CO2の吸着効率の前提で光触媒活性を向上させない。(3)多孔質光触媒材料の内部と表面のCO2転化のメカニズムを深く研究し、吸着と転化効率を更に高めるための理論的指導を提供する。Data from Wanfang. Translated by JST【JST・京大機械翻訳】

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光化学一般

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