Emerging Strategies for CO2 Photoreduction to CH4: From Experimental to Data‐Driven Design

材料科学 光催化 纳米技术 催化作用 密度泛函理论 合理设计 异质结 能量转换 半导体 生化工程 计算机科学 光电子学 计算化学 有机化学 工程类 物理 热力学 化学
作者
Shuwen Cheng,Zhehao Sun,Kang Hui Lim,Terry Z. H. Gani,Tianxi Zhang,Yisong Wang,Hang Yin,Kaili Liu,Haiwei Guo,Tao Du,Liying Liu,Gang Kevin Li,Zongyou Yin,Sibudjing Kawi
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:12 (20) 被引量:126
标识
DOI:10.1002/aenm.202200389
摘要

Abstract The solar‐energy‐driven photoreduction of CO 2 has recently emerged as a promising approach to directly transform CO 2 into valuable energy sources under mild conditions. As a clean‐burning fuel and drop‐in replacement for natural gas, CH 4 is an ideal product of CO 2 photoreduction, but the development of highly active and selective semiconductor‐based photocatalysts for this important transformation remains challenging. Hence, significant efforts have been made in the search for active, selective, stable, and sustainable photocatalysts. In this review, recent applications of cutting‐edge experimental and computational materials design strategies toward the discovery of novel catalysts for CO 2 photocatalytic conversion to CH 4 are systematically summarized. First, insights into effective experimental catalyst engineering strategies, including heterojunctions, defect engineering, cocatalysts, surface modification, facet engineering, and single atoms, are presented. Then, data‐driven photocatalyst design spanning density functional theory (DFT) simulations, high‐throughput computational screening, and machine learning (ML) is presented through a step‐by‐step introduction. The combination of DFT, ML, and experiments is emphasized as a powerful solution for accelerating the discovery of novel catalysts for photocatalytic reduction of CO 2 . Last, challenges and perspectives concerning the interplay between experiments and data‐driven rational design strategies for the industrialization of large‐scale CO 2 photoreduction technologies are described.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小太阳完成签到,获得积分10
刚刚
袁俪毓完成签到,获得积分10
1秒前
xiaofenzi完成签到,获得积分10
2秒前
噜噜噜完成签到 ,获得积分10
3秒前
ckmen5完成签到 ,获得积分10
4秒前
富贵儿完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
清风完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
和谐的映梦完成签到,获得积分10
6秒前
Astoria完成签到,获得积分10
6秒前
活力鸡完成签到,获得积分10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
Jerome发布了新的文献求助10
9秒前
布曲完成签到 ,获得积分10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
coollzl完成签到 ,获得积分10
12秒前
小王完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
一水独流完成签到,获得积分10
14秒前
百里幻翠完成签到,获得积分10
15秒前
搜集达人应助Jerome采纳,获得10
15秒前
凡事发生必有利于我完成签到,获得积分10
17秒前
今后应助chunyan_sysu采纳,获得10
17秒前
18秒前
逍遥子完成签到,获得积分10
19秒前
完美世界应助大狒狒采纳,获得10
20秒前
尤瑟夫完成签到 ,获得积分10
20秒前
大气思柔完成签到 ,获得积分10
20秒前
ccc完成签到,获得积分10
21秒前
wjw发布了新的文献求助10
21秒前
壁虎君完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
Chase完成签到,获得积分10
23秒前
杨玲完成签到 ,获得积分10
23秒前
24秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
24秒前
尚影芷完成签到,获得积分10
25秒前
Liu完成签到 ,获得积分10
26秒前
林好人完成签到 ,获得积分10
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Digitizing Enlightenment: Digital Humanities and the Transformation of Eighteenth-Century Studies 1000
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Real World Research, 5th Edition 680
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 660
Handbook of Migration, International Relations and Security in Asia 555
Between high and low : a chronology of the early Hellenistic period 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5671607
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4920377
关于积分的说明 15135208
捐赠科研通 4830460
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2587117
邀请新用户注册赠送积分活动 1540692
关于科研通互助平台的介绍 1499071