光催化转化CO2的研究现状
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展【摘要】光催化CO2还原技术是一种有效的二氧化碳减排方式，具有重要的环境保护和资源利用价值。
本文首先介绍了光催化CO2还原技术的原理，包括光合成和光催化还原机制；然后对光催化CO2还原催化剂进行了分类，并重点介绍了金属催化剂、半导体光催化剂和有机催化剂在该领域的研究进展；最后探讨了光催化CO2还原技术的发展前景和未来的研究方向，强调了其在环境保护和资源利用中的重要性。
通过对光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展的系统总结，为进一步推动该领域的发展提供了有益的参考。
【关键词】光催化CO2还原技术，催化剂，金属催化剂，半导体光催化剂，有机催化剂，环境保护，资源利用，发展前景，研究方向.1. 引言1.1 光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展光催化CO2还原技术是一种利用光能将二氧化碳转化为有用化合物的绿色化学技术。
随着全球环境问题的日益严峻，CO2的排放已成为一个亟需解决的问题。
而光催化CO2还原技术的出现为减少CO2排放提供了一种新的途径。
目前，光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展迅速，各国学者在催化剂的设计和构建、反应机理的解析等方面取得了重要进展。
随着对环境保护和资源利用的重视，光催化CO2还原技术在未来有着广阔的应用前景。
未来的研究可以进一步深化对光催化CO2还原反应机理的解析，设计出更高效的催化剂，推动这一技术在工业化生产中的应用。
光催化CO2还原技术的发展不仅能有效减少CO2排放，还可以为环境保护和资源利用做出积极贡献。
2. 正文2.1 光催化CO2还原技术的原理光催化CO2还原技术的原理是利用光能激发催化剂表面的电荷，将CO2分子还原为有用化合物。
光照射在催化剂表面上时，光子能量激发催化剂中的电子, 使其跃迁至导带, 在此过程中留下空穴在价带。
CO2分子被吸附到催化剂表面后，接触到被激发的电子和空穴，通过电子转移和空穴转移的反应路径，可实现CO2还原为有机物或其他碳基产物。
光催化剂在二氧化碳还原反应中的应用
光催化剂在二氧化碳还原反应中的应用二氧化碳可以通过光催化剂转化成有用的燃料，这不仅可以化解二氧化碳带来的环境问题，同时可以为能源的生产提供一种可持续、安全、环保的方法。
近年来，光催化剂在二氧化碳还原反应中的应用备受关注，本文将就其应用现状、研究进展、问题与挑战等方面进行讨论。
一、光催化剂简介光催化剂是一种能有效地吸收光能的物质，它可以将吸收的能量转化为化学能，从而引发光化学反应。
因此，光催化剂在各种光化学反应中都有广泛的应用。
目前，常见的光催化剂主要包括金属卤化物、氧化物、硫化物、磷化物、有机分子等。
二、二氧化碳还原反应的原理二氧化碳还原反应是指将CO2在光催化剂的作用下，通过光特性将其中一部分光子转化成具有化学活性的激发态电子，然后利用化学反应将CO2还原，形成为有机物（如甲酸、甲醇和甲烷等）。
这种过程需要光催化剂具有激发态电子和有足够强的还原性，同时CO2分子的激发本质上需要在紫外波段（小于385 nm）才能实现。
三、光催化剂在二氧化碳还原反应中的应用现状自然界中，二氧化碳的还原主要依赖于植物的光合作用。
但是，采用光催化剂还原的前景是非常广阔的，目前的研究和应用主要有两方面。
首先，对光催化剂的改性（如选择性、催化活性等）进行研究，以适应多种反应条件。
已经有很多光催化剂进行了改性研究，例如，全光子氧化铜头等，这些催化剂可以促进CO2的捕获和转换，进而提高反应的效率。
其次，研究光催化剂在反应中的作用机理，以实现反应的清洁化和高效化。
近来，一些研究者提出了诸如基于桥联的夹心型光阳离子/逆向光电子（Photoanode/Photocathode）结构的光催化剂，以及纳米粒子、多孔结构、杂化化合物等，这些结构的合理设计可以提高反应效率，减少能量损耗，甚至实现高效转换。
四、光催化剂在二氧化碳还原反应中的研究进展和前景目前已经有不少研究者关注二氧化碳还原反应，特别是光催化剂在反应中的应用。
除此之外，也有一些关于二氧化碳还原反应新方法和新材料的研究。
CO2转化技术的研究现状与发展趋势
CO2转化技术的研究现状与发展趋势随着环境问题的不断加剧，CO2转化技术越来越被人们所关注。
CO2是一种重要的温室气体，其排放量不仅对人类健康及生态系统造成威胁，更是导致气候变化的主要原因之一。
因此，CO2转化技术的研究已成为减缓全球气候变化的重要手段之一。
一、CO2转化技术现状CO2转化技术目前已得到广泛的研究和应用，包括光催化、电化学、生物酶催化等多种技术手段。
1.光催化技术光催化技术是利用光能来激发固体表面的电子，从而促进CO2的转化为有用的化学品。
常见的催化剂包括TiO2、ZnO、CdS等半导体材料。
目前该技术已被应用于CO2的光解、光还原和光化学反应等方面。
光催化技术需要大量的光能来提供电子，因此其能效较低。
同时，催化剂的光吸收剖面也会限制该技术的转化效率和选择性。
2.电化学技术电化学技术是利用外部电势来促进CO2转化的过程。
该技术包括电解制氢、电化学合成烃类、电化学还原CO2等多个领域。
其中，利用电化学合成烃类是最有前景的CO2电化学转化技术之一。
当前，电化学技术的效率和选择性已有了很大提升，并且使用现代催化剂也能使CO2转化产物的选择性增加。
但电化学技术需要大量的电能来推动CO2的转化，因此需要更高效的电化学系统，同时还面临着催化剂寿命短、成本高等问题。
3.生物酶催化技术生物酶催化技术是利用酶催化反应来促进CO2的转化。
该技术不需要高温高压条件，具有反应温和、选择性高等优点。
此外，生物酶催化技术还能模拟生物体内的代谢过程，实现对CO2的高效转化。
例如，有机酸类催化剂和铁谷氨酸等天然酶都可以用于CO2转化。
不过，当前的生物酶催化技术还面临着反应速率慢、催化机制不明确等问题。
因此需要进一步优化反应条件和生物酶催化剂的设计，从而提高该技术的效率和可实施性。
二、CO2转化技术发展趋势CO2转化技术正在不断发展，在未来还有很大的应用前景。
以下是CO2转化技术的发展趋势：1.提高CO2转化技术的效率和可控性提高CO2转化技术的效率和可控性是未来研究的关键方向。
光催化剂还原CO2反应的研究进展和前景
光催化剂还原CO2反应的研究进展和前景摘要：近年来全球变暖成为了世界范围内十分突出的环境问题，而导致全球变暖的直接原因便是CO2排放。
本文对光催化剂还原CO2反应的研究进展进行了综合性的阐述，并对光催化剂还原CO2反应的前景进行了分析。
关键词：光催化剂CO2 研究发展引言从二氧化碳的化学性质来看，它并不属于活泼气体，其惰性较大，这就给活化二氧化碳带来了很大的困难。
在以往还原二氧化碳的过程中一般是通过加氢还原，但是在这个过程中需要加入大量的催化剂。
例如在二氧化碳甲烷化的过程中一般是使用金属作为催化剂如铁和镍等，另外二氧化硅和氧化铝也是良好的催化剂。
上述方法还原二氧化碳虽然具有较好的效果，但是相对而言需要较为严格的化学条件，同时还要耗费大量的氢气。
而通过光催化剂对二氧化碳进行还原其条件仅仅需要光照即可，并不需要还原气体。
光催化剂还原CO2并不会产生有害气体，也不需要消耗电能以及热能，操作也较为简便，不会带来二次污染。
从发展趋势来看光催化剂给二氧化碳还原带来了良好的技术支持，在未来光催化剂还原CO2将得到巨大的发展空间[1]。
一、光催化剂还原CO2反应机理分析在使用光催化剂对二氧化碳还原的过程中是利用光触媒来引发反应。
在这过程中光触媒具备了催化剂的作用，但是又与催化剂存在着一定的区别。
在光照射条件下它本身并不会出现变化，但是却能够促使新化学反应进行。
通过光能转换作用将光能转变为化学能以此来发挥催化作用。
目前二氧化钛是较为常见的光催化剂，在光照条件下二氧化钛中的价带电子将会被激活并产生跃迁活动，在光的激发条件之下会产生电子以及空穴，而因为产生的两者具有的还原性和氧化性的活性位点迁移至TiO2表面与表面吸附的CO2和H2O发生反应。
然而当空穴夺取水中的电子使其变成有强氧化型的HO·和H+，此时CO2作为电子受体被还原为强氧化型的二氧化碳负离子自由基，过程如下：H2O + h+ →HO· + H+CO2 + e- →·CO2-二氧化碳负离子自由基通过进一步与氢离子，光生电子结合生成甲酸等等碳氢化合物[2]。
光电催化co2还原的文献综述
光电催化co2还原的文献综述摘要：1.引言2.光电催化CO2 还原的原理3.光电催化CO2 还原的研究进展4.光电催化CO2 还原的应用前景5.结论正文：光电催化CO2 还原的文献综述随着全球气候变化和环境污染问题日益严重，开发可再生能源和减少二氧化碳排放已成为当务之急。
光电催化CO2 还原技术作为一种新型的可再生能源转换技术，具有较高的研究价值和应用前景。
本文综述了光电催化CO2 还原的原理、研究进展及其应用前景。
1.引言二氧化碳（CO2）排放过多会导致全球变暖和温室效应，对生态环境产生严重影响。
光电催化CO2 还原技术利用光电转换产生的电子和空穴，在催化剂的作用下将CO2 还原为碳氢燃料，实现CO2 的资源化利用。
2.光电催化CO2 还原的原理光电催化CO2 还原主要依赖于光电转换器件（如太阳能电池）将光能转化为电能。
在光照条件下，光电转换器件产生电子和空穴，通过外部电路转移到催化剂表面。
在催化剂的作用下，电子和空穴参与CO2 的还原反应，生成碳氢燃料。
3.光电催化CO2 还原的研究进展光电催化CO2 还原技术的研究已取得了显著进展。
从催化剂材料、反应体系和器件结构等方面进行了大量探索。
目前，已成功研制出多种具有较高光电催化还原活性的催化剂，如金属氧化物、金属硫化物和金属碳化物等。
同时，研究者们还在研究高效的光电转换器件结构，以提高整体的光电催化还原性能。
4.光电催化CO2 还原的应用前景光电催化CO2 还原技术具有广泛的应用前景。
首先，该技术可以将太阳能直接转化为化学能，实现可再生能源的转换和利用。
其次，通过该技术可以将CO2 转化为碳氢燃料，减少温室气体排放，有助于减缓全球气候变化。
最后，光电催化CO2 还原技术还可以用于制备高附加值化学品，提高资源利用效率。
5.结论光电催化CO2 还原技术是一种具有前景的可再生能源转换技术。
通过进一步优化催化剂材料、反应体系和器件结构，有望实现高效、低成本的光电催化CO2 还原。
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展随着全球温室气体排放量的不断增加，气候变化和能源危机等问题愈发严重。
为了应对这些挑战，科研人员们一直在寻找新的技术和方法来减少温室气体排放，同时开发可再生能源。
光催化CO2还原技术就是其中之一。
这项技术可以将二氧化碳转化为有用的化合物，如甲烷、甲醇等，从而减少温室气体的排放，并且为可再生能源的生产提供了新的途径。
光催化CO2还原技术的核心是通过半导体或复合材料催化剂在光照条件下将二氧化碳还原为有机物。
目前，该技术已取得了一些研究进展，但仍面临诸多挑战。
其中之一便是催化剂的设计和制备。
催化剂的性能直接影响着光催化CO2还原的效率和选择性。
研究人员们一直在探索新的催化剂材料，并改进现有催化剂的性能。
近年来，金属-有机框架（MOF）材料作为光催化CO2还原的催化剂备受关注。
MOF是一类由金属离子或团簇与有机配体通过配位键连接而成的多孔材料。
由于其高度可控的结构和多样的化学功能，MOF材料在催化领域展示出了巨大的潜力。
研究表明，将MOF材料作为光催化CO2还原的催化剂，不仅可以提高CO2的吸附和传输效率，还可以调控CO2的还原途径和产物选择性。
除了MOF材料，贵金属纳米颗粒也被广泛应用于光催化CO2还原催化剂的研究中。
贵金属如银、金等具有优异的光催化活性和选择性，可有效促进CO2的还原反应。
而纳米结构具有很大的比表面积和丰富的表面活性位点，能够增强催化剂的反应活性。
贵金属纳米颗粒在光催化CO2还原中表现出了良好的性能，成为研究人员们关注的焦点之一。
碳基材料也被引入到光催化CO2还原催化剂的研究中。
碳纳米管、石墨烯等碳基材料具有良好的导电性和光催化活性，可以用来作为催化剂的基底或载体。
通过对碳基材料进行功能化改性，可以调控其电子结构和表面化学性质，进而提高催化剂的光催化性能和稳定性。
除了催化剂材料的设计和制备，光催化CO2还原的反应机制也是研究的重要方向之一。
在光催化CO2还原的过程中，光能被吸收并转化为电子和空穴，然后通过催化剂表面的电子转移产生还原剂，最终催化CO2还原。
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展
光催化CO2还原技术及催化剂的研究进展一、光催化CO2还原技术光催化CO2还原技术是利用半导体或光敏催化剂将太阳能转化为化学能，进而促进CO2的还原为有机物或燃料。
光催化CO2还原技术可以分为直接和间接两种方式。
直接光催化CO2还原是指在光照条件下，将CO2直接转化为有机物或燃料。
间接光催化CO2还原是先将光能转化为电能，然后利用电能再将CO2还原为有机物或燃料。
这两种方式都需要催化剂的参与才能实现高效的CO2还原反应。
二、光催化剂的分类及研究进展根据不同的光电催化体系和催化机理，光催化剂可以分为光生电子传输型光催化剂和光生电子洞传输型光催化剂。
光生电子传输型光催化剂的光催化机理是通过光生电子的传输和催化剂表面的化学反应来实现CO2还原，而光生电子洞传输型光催化剂则是通过电子洞的传输和表面还原反应来完成CO2的还原。
基于不同的催化机理和应用环境，目前关于光催化CO2还原的催化剂研究主要包括以下几类。
1. 单质光催化剂一些单质材料如二氧化钛（TiO2）、二硫化钼（MoS2）、氮化钛（TiN）等在光照条件下表现出优异的催化性能，可以将CO2转化为一些简单的碳氢化合物。
纳米结构的二氧化钛颗粒在紫外光照射下可以将CO2还原成CO和CH4。
而二硫化钼在可见光照射下也能催化CO2还原成甲烷等。
2. 半导体-金属复合光催化剂利用金属纳米颗粒修饰半导体表面可以有效提高光催化CO2还原的效率和选择性。
钯纳米颗粒修饰的二氧化钛催化剂可以将CO2选择性的还原为甲醛。
分子筛具有特定的孔道结构和表面活性位点，能够调控反应物在其表面的吸附和反应活性，因此在CO2光催化还原中具有重要应用价值。
研究表明，分子筛光催化剂在CO2还原过程中能够提高反应的选择性和稳定性。
有机-无机复合光催化剂结合了有机分子和无机纳米材料的优势，能够有效提高CO2的吸附和还原性能。
近年来，一些新型有机-无机复合光催化剂如共价有机框架（COF）和金属有机骨架（MOF）在CO2光催化还原中显示出了良好的催化性能和应用潜力。
光催化还原CO2研究进展
光催化还原CO2研究进展随着全球变暖，温室效应和能源短缺引起人们的普遍关注。
而温室气体包括二氧化碳、甲烷、氮氧化物、氟里昂等，其中CO2的贡献值约为60%。
CO2的来源十分广泛，例如：矿物质燃烧、微生物降解、火山爆发等过程均会产生CO2，近年来，人类消耗大量的化石燃料作为能源，使大气中CO2含量倍增。
因此开发CO2利用技术，不仅可节约石油、天然气和煤等化石资源, 而且变害为宝, 减少CO2造成的环境污染, 而传统的热催化反应存在着转化率低、反应条件苛刻和催化剂热稳定性差等缺点。
从而利用光催化反应技术，将CO2和低碳烃类或是水转化为经济价值较高的烃类氧化物成为最新的研究方向。
而光催化还原CO2催化剂种类有TiO2体系、金属配合物、金属氧化物、有激光催化剂、分子筛，其中用于光催化还原二氧化碳最多的是TiO2体系。
单独TiO2体系粒径相对较大，比表面积小，能带隙较宽，只能被波长较短的紫外线激发，催化活性较低，所以对其进行改性。
改性方法包括：金属修饰、离子掺杂、复合半导体、稀土金属掺杂、表面光敏化。
下边重点介绍一下前四种改性方法。
金属修饰：金属与n-型半导体相接触时，二者的Fermi能级将会持平，从而引起电子由n-型半导体流向金属，金属和半导体分别有净的负电荷和正电荷，形成肖特基势垒，可有效地阻止半导体电子-空穴的复合。
负载金属被视为一种有效的电子俘获阱。
离子掺杂：采用浸渍法、溶胶凝胶法及光辅助沉积法可以在半导体中掺杂金属离子改性。
一般金属离子是电子受体，可以作为光生电子的捕获剂，从而提高光量子利用率。
而且金属离子还可以作为表面酸位使用，提高催化性能。
但是大多数金属离子都吸收紫外光，含量太多会减TiO2的吸光率，因此一般金属离子都有最佳掺杂浓度。
研究表明0.1~0.5%的Fe3+、Mo5+、Ru3+等的掺杂能促进光催化反应。
复合半导体包括窄带隙修饰宽带隙半导体，例如SnO2/ TiO2；和宽带隙修饰窄带隙半导体例如CdS/ TiO2（硫化镉）。
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光催化转化CO2的研究现状
摘要：CO2是引起温室效应的主要气体之一，通过光催化转化将CO2还原为有机物，这一反应是经济、清洁、环境友好的一种有应用前景的方法。
新型催化剂的研究制备就显得尤为重要，目前的光催化剂主要有酞菁钴(CoPc)/TiO2、Cu/WO3-TiO2、SiO2/TiO2、Cu/ZnO-TiO2等,每种催化剂都各有其优缺点及适用范围。
关键词：CO2；光催化转化；酞菁钴；TiO2
1前言
近年来，由“温室效应”引起的气候变化已成为一个全球性的环境问题[1]。
作为全球变暖的主要贡献者温室气体CO2，其主要产生于石油化工、陶瓷、水泥、发酵、钢铁和电力等行业的生产过程，在CO2排放方面，中国是仅次于美国的世界第二大国，并将很快取代美国成为第一排放大国[2]。
为了缓解地球温室效应，将大气温室气体浓度稳定在一个安全水平上，必须减少CO2的排放并进行有效的治理和利用。
将CO2催化转化不仅有利于消除大气温室效应，又能合成有机燃料或其它化工中间产物。
解决这一问题的最有效手段是将CO2还原为甲酸、甲醛等有用的产物。
为了实现这一转化，人们进行了很多方面的研究，由于CO2分子十分稳定，且反应受热力学平衡的限制，常规的热表面催化反应技术难以实现这类反应[3]。
目前最有应用前景的是光催化转化，因为光能不会造成环境污染。
因此，光催化还原CO2合成有机化学品有很大的环保和能源利用意义。
2 CO2的光催化
2.1 国内外研究现状
控制温室气体的排放总量是全球共同关心的环境问题，已引起各国政府、产业和学术界的广泛关注。
当前，控制减缓CO2的主要方法首先是从源头上减排，即通过调整产业、经济、能源结构，鼓励低排放、低能耗企业的建设，对高能耗的企业实行技术改造；大力发展节能技术，提高能源利用率；寻找新能源[5]；其次，对迫不得已排放的CO2通过回收分离、捕获贮存、资源化利用等技术减少或消除其排放[6]。
其中CO2捕集技术成本高，封存技术的安全性不能保障[7]，CO2的高温转化一般在900℃以上才有较高的转化率，而且催化剂表面易积炭，并容易发生结构的变化[8]。
所以到现在为止还没有一种经济和有效的工业技术。
这使得化学固定、催化循环利用CO2的研究，受到广泛重视。
目前CO2催化消除的主要技术有：合成甲烷气体；加氢生成甲醇、二甲醚、甲酸；分解成C等[9]。
催化剂的研究是这些转化技术中的重要部分。
CO2的惰性及热力学上的不利因素使CO2难以活化还原[10]，用传统方法制备的催
化剂存在着转化率低，副产物多及选择性不高等问题[11]。
因此，新型高效催化剂研制及相应低温高转化率合成过程的开发是CO2催化转化工艺路线的核心问题之一。
催化剂研发的一个新的趋势是使CO2转化成燃料和化学品。
在光还原CO2的研究中，大部分集中在TiO2与其他金属或金属氧化物的耦合上或利用金属参杂。
目前，用于光催化降解环境污染物的催化剂多为半导体材料，如TiO2、ZnO、CdS、WO3、SnO2、Fe2O3等，TiO2是在环境分析中应用最广泛的光催化剂之一。
除了其在大气和水处理中的应用，在能源方面也有涉及[4]。
例如在水分解和光化学太阳能电池中的应用。
随着对释放到大气中碳的关注度日益增加，对TiO2的关注也随之增加。
通过TiO2可将CO2转化为甲烷、甲醇等可储存燃料，有潜在的利用价值。
2.2 光催化转化CO2的主要催化剂
（1）CoPc/TiO2作为催化剂：
金属酞菁类化合物是含有16个π电子的大环有机配合物[12]，由于其独特的电子结构，金属酞菁类化合物具有良好的催化性能，能被可见光激发[13]。
过渡金属配合物金属酞菁(MPc)能吸收太阳光谱中的主要部分、有长的激发状态、能促进小分子活化。
但在实际使用过程中却存在易于氧化及难与反应体系分离等缺陷，以前的研究大多是将其溶于有机溶剂或载于薄膜上来参与反应，将其固载化的研究很少。
若将MPc负载在TiO2表面，可大大促进可见光的吸收并将CO2转化为有机物。
①浸渍法：
以酞菁钴(CoPc)为活性组分，TiO2为载体，采用浸渍法进行负载，将此催化剂用于CO2还原，在可见光照下，即可将CO2还原为甲酸、一氧化碳、甲烷等，其中甲酸为主要产物[13]。
实验条件为：光源为500W的碘钨灯；浸渍时间12小时；溶剂方面，因为CoPc的溶解度极小，要有一种合适的溶剂，在甲苯中CoPc溶解度较好，所以溶剂选择甲苯。
此法产率较低，只能溶于有机溶剂中进行均相反应，反应后催化剂不可循环利用，且要用到毒性高、价格昂贵的有机溶剂，反应成本较高。
②原位合成法：
原位合成技术,即在一定条件,通过化学反应,在基体内原位生成一种或几种增强相,从而达到强化的目的。
这种方法可得到颗粒尺寸细小、热力学性能稳定、界面无污染、结合强度高的复合材料,是一种有前途的颗粒增强复合材料制造工艺。
以钛酸正丁酯为原料，以二价钴离子为模板剂在TiO2凝胶基质合成的同时，通过邻苯二腈的四聚反应将CoPc在TiO2表面原位合成，得到均匀掺杂的CoPc/TiO2光催化剂[14]。
此光催化剂用于CO2光催化还原，在可见光照射下，水溶液中就可以还原CO2为甲醇、甲醛、甲酸等产物。
实验条件为：CoPc的负载量为3%；pH=1；搅拌12小时；焙烧温度200℃；此催
化剂在可见光照射下反应10小时。
此法还原产物量较高，在可见光照下就可还原CO2，为将来直接利用太阳能提供了参考依据。
并且，原位合成CoPc/TiO2光催化剂的制备方法简单快速，节约能源，为光催化还原CO2提供一个便捷廉价的途径。
（2）Cu/WO3-TiO2作为催化剂
将光促表面催化反应技术[15-16]应用于活化C02 和烃类这一反应，制备出负载金属Cu的复合半导体WO3-TiO2光催化剂，将丙烯和CO2合成MAA（甲基丙烯酸）。
Cu/WO3-TiO2催化剂光吸收量的提高有利于其催化活性的增大，在383K，0.1MPa和125W紫外灯辐照下，烃类转化率比较高。
（3）SiO2/TiO2作为催化
SiO2/TiO2具有光催化还原活性，在水溶液中光催化还原CO2，主要还原产物是甲醇，还有少量的甲醛产生。
TiO2有比表面大,利于吸附，稳定性好、光催化效率高和不产生二次污染等特点，而广泛应用于环境污染治理和能源转化。
而SiO2的引入，使SiO2/TiO2比表面增大，同时SiO2具有亲水性，能有效吸附更多的反应物于催化表面的活性位置上，提高还原反应产率。
（4）Cu/ZnO-TiO2作为催化剂
用溶胶凝胶法制备金属负载n-P型复合固体材料Cu/ZnO-TiO2，ZnO与TiO2之间会部分的形成Zn-O-Ti键联，在主波长为365nm的紫外灯为辐照光源的催化反应中能将CO2与C2H4直接合成丙烯酸。
与单纯的TiO2相比，ZnO的加入可明显提高材料对紫外光的吸收率，而金属Cu的负载则提高了材料对可见光的吸收率。
使其可以作为优良的光反应表面催化材料加以应用。
（5）Pt/Cu作为催化剂
半导体催化剂因其禁带宽度分布较宽，得应用紫外光来激发，不利于太阳能的利用。
一些纳米管阵列的特征为壁厚特别薄，有助于有效的将载体转移为可吸附的形式，并且吸附在具有由共催化剂铂(Pt)/铜(Cu)的纳米尺寸负载的表面。
单一的半导体存在易发生光腐蚀、光子利用率低等缺陷，通过金属离子参杂、金属负载以及半导体复合等修饰可以优化二者的光催化反应性能，用含氮的二氧化钛纳米管阵列可更有效地利用太阳光使CO2和水蒸汽转化为甲烷和其他烃类。
3 总结
随着我国经济的持续快速发展，化石能源消耗量还会继续增加，我国的CO2减排压力将日益凸显。
虽然国内外目前虽已研制出新型催化剂，但都局限于实验室研究阶段，很多问题还有待于深入研究，要进入工业应用阶段，仍有相当大的难度。
金属离子参杂、金属负载、半导体复合等都是常见的研究方法。
在众多光催化剂中，负载型催化剂因具有比表面积大、热稳定性好、选择性高和处理性能优的特点，将成为一种发展趋势，是今后研究的方向。
可将金属酞菁(MPc)负载在TiO2、皂土、
硅藻土、分子筛、SiO2等无机载体上，通过有机与无机之间的复合作用提高光敏性并延长其使用寿命，这样就能降低成本，具有广阔的应用前景。
在研发新型CO2光催化剂时，应该结合实际情况寻找出一种科学、经济可行，且适合国情的途径。