Advances in Defect Engineering of Metal Oxides for Photocatalytic CO2 Reduction

光催化 材料科学 纳米技术 带隙 半导体 兴奋剂 氧化物 工程物理 化学工程 催化作用 光电子学 冶金 化学 生物化学 工程类
作者
Kang Zhong,Peipei Sun,Hui Xu
出处
期刊:Small [Wiley]
被引量:12
标识
DOI:10.1002/smll.202310677
摘要

Abstract Photocatalytic CO 2 reduction technology, capable of converting low‐density solar energy into high‐density chemical energy, stands as a promising approach to alleviate the energy crisis and achieve carbon neutrality. Semiconductor metal oxides, characterized by their abundant reserves, good stability, and easily tunable structures, have found extensive applications in the field of photocatalysis. However, the wide bandgap inherent in metal oxides contributes to their poor efficiency in photocatalytic CO 2 reduction. Defect engineering presents an effective strategy to address these challenges. This paper reviews the research progress in defect engineering to enhance the photocatalytic CO 2 reduction performance of metal oxides, summarizing defect classifications, preparation methods, and characterization techniques. The focus is on defect engineering, represented by vacancies and doping, for improving the performance of metal oxide photocatalysts. This includes advancements in expanding the photoresponse range, enhancing photogenerated charge separation, and promoting CO 2 molecule activation. Finally, the paper provides a summary of the current issues and challenges faced by defect engineering, along with a prospective outlook on the future development of photocatalytic CO 2 reduction technology.
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