TiO₂基半导体与MOFs光催化还原CO₂进展、MoS₂的合成与应用学术资讯

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随着世界人口的增加和人们生活水平的提高，满足全球日益增长的能源需求已成为一项巨大的挑战。太阳能的有效利用将成为解决能源问题的有效方案。因此，有必要大力开发太阳能电池、光催化、光电催化和光热器件等太阳能技术。

Frontiers in Energy 期刊出版了“太阳能转换”专栏，包含三篇综述和三篇原创研究论文。专栏的客座编辑为美国密歇根理工大学胡云行教授和上海交通大学的金放鸣教授。

为了应对全球变暖，控制并减少大气中的二氧化碳浓度至关重要。光催化还原二氧化碳制备燃料为解决该问题提供了一种有效的方法，因为它不仅可以对二氧化碳进行利用，从而减少二氧化碳的排放量，同时还能生产出可用的能源。目前，基于二氧化碳的半导体是在二氧化碳光催化还原中应用最为广泛的材料。上海交通大学的陈熙和金放鸣教授撰写的综述论文“Photocatalytic reduction of carbon dioxide by titanium oxide-based semiconductors to produce fuels”（点击阅读论文全文）对近年来该研究领域的发展状况进行了总结。论文阐述了以结构工程的方法调控和提升二氧化碳催化剂性能的工作，以及通过添加第二、第三种外源元素合成催化剂来改善二氧化碳催化剂的活性和选择性的工作，最后还介绍了基于二氧化碳的多元复合材料在二氧化碳催化还原中的应用。

金属有机框架 (metal-organic frameworks, MOFs) 材料因其具有高比表面积、可调结构以及功能多样化等特点而备受关注。目前，MOFs在光催化还原二氧化碳领域已经崭露头角。美国University of Alaska Fairbanks的张蕾和张俊卿撰写的综述论文“Metal-organic frameworks for CO₂ photoreduction”（点击阅读论文全文）总结了近年来MOFs在光催化还原二氧化碳领域的最新研究进展。论文还讨论了基于MOF的光催化剂的合理设计策略 (功能化原始MOF结构、MOF-光敏剂、MOF-半导体、MOF-金属和 MOF-碳材料复合材料)以有效增强光催化二氧化碳还原反应，并对MOFs在光催化还原二氧化碳领域今后的发展进行了展望。

在利用石墨烯基纳米材料提高太阳能转换器件和系统性能的研究背景下，二硫化钼（MoS₂）因具有优异的性能在二维材料中脱颖而出。美国Wichita State University的Soheil RASHIDI, Akshay CARINGULA, Andy NGUYEN, Ijeoma OBI, Chioma OBI, Wei WEI撰写的综述论文“Recent progress in MoS₂ forsolar energy conversion applications”（点击阅读论文全文）评述了MoS₂的合成方法，总结了其结构和性能，并介绍了MoS₂在太阳能转化领域的应用，其中包括光热水净化、光催化和光电催化过程。

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