Research Progress of Single-atom Catalysts in Photocatalytic Reduction of Carbon Dioxide

doi:10.7503/cjcu20220143

Abstract

Abstract:

The conversion of carbon dioxide into value-added carbon-containing chemicals or fuels through photo-catalytic technology is one of the sustainable ways to solve the energy crisis and greenhouse effect. However， it is a great challenge to pursue catalysts with high efficiency， low price， and high stability for improving the efficiency of photocatalytic reduction reaction of CO₂（CO₂RR）. Single atom catalysts（SACs） have been widely studied in the field of catalysis because of their high atomic utilization and adjustable electronic environment. In photocatalysis of CO₂RR， the addition of single metal atoms can not only adjust the energy band structure and the light adsorption ability of catalysts， but also effectively improve the efficiency of photogenerated charge transfer， and provide an ideal platform for the study of photocatalytic reaction mechanism. In recent years， the research of SACs in CO₂RR has developed rapidly. In this paper， the progress of SACs of photocatalytic CO₂RR is summarized， and the typical research results of SACs with different supports are introduced， and the future research trend is prospected.

Key words: Carbon dioxide reduction, Single atom catalyst, Photocatalysis, Carrier

CLC Number:

O644

TrendMD:

TAO Yu, OU Honghui, LEI Yongpeng, XIONG Yu. Research Progress of Single-atom Catalysts in Photocatalytic Reduction of Carbon Dioxide[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2022, 43(5): 20220143.

Figures/Tables 6

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2	Ni₅?CN	CO	8.6 ^b	［50］
3	Mo/g?C₃N₄	CO/H₂	18/37 ^b	［51］
4	Cu/CN?0.25	CO/CH₃OH/CH₄	11.21/1.75/0.61 ^a	［52］
5	Cu?CCN	CO	3.086 ^a	［53］
6	PtCu?crCN	CO	11.75 ^a	［54］
7	RuSA?mC₃N₄	CH₃OH	250 ^b	［55］
8	Mn SAs?N?C	CO/H₂	1470/1310 ^b~d	［56］
9	Fe?SAS/N?C	CO/H₂	4500/4950 ^b，c，d	［57］
10	O/La?CN	CO	92 ^b，f	［58］
11	Au₁/g?C₃N₄	CO/CH₄	8.68/0.84 ^b	［59］
12	Cu1/TiO₂	C₂H₆	8.3 ^a	［60］
13	Cu_0.8Au_0.2/TiO₂	CH₄/C₂H₄	3578.9/369.8 ^a	［61］
14	TiO₂/Mg	CH₃OH/CO	5910^/29.2 ^b	［62］
15	Pt?Au/R?TNTs	CH₄/C₂H₆	360.0/28.8 ^e	［63］
16	Ag?HMO	CH₄	6 ^b	［64］
17	Ag?HMO	CH₄	5.446 ^a	［65］
18	MOF?525?Co	CO/CH₄	200.6/6.67 ^b，f	［66］
19	MOF?808?CuNi	CH₄	158.7 ^b~d	［67］
20	Mn?COF	CO/C₂H₄	6.19/3.57 ^a	［68］
21	Co₁?G Nanosheets	CO	3.77 ^f	［69］
22	Pt SA/CTF?1	CH₄	4.6 ^a，d	［70］
23	W₁₈O₄₉@Co	CO	21.18 ^a，c，d	［71］
24	Co₁?C₃N₄@α?Fe₂O₃	CO	25.2 ^b	［72］
25	Ni?SA?x/ZrO₂	CO	11.8 ^a	［73］
26	Ru/CdS	CH₄	8.11 ^a	［74］
27	Er₁/CN?NT	CO/CH₄	47.1/2.5 ^b	［75］
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8	Mn SAs?N?C	CO/H₂	1470/1310 ^b~d	［56］
9	Fe?SAS/N?C	CO/H₂	4500/4950 ^b，c，d	［57］
10	O/La?CN	CO	92 ^b，f	［58］
11	Au₁/g?C₃N₄	CO/CH₄	8.68/0.84 ^b	［59］
12	Cu1/TiO₂	C₂H₆	8.3 ^a	［60］
13	Cu_0.8Au_0.2/TiO₂	CH₄/C₂H₄	3578.9/369.8 ^a	［61］
14	TiO₂/Mg	CH₃OH/CO	5910^/29.2 ^b	［62］
15	Pt?Au/R?TNTs	CH₄/C₂H₆	360.0/28.8 ^e	［63］
16	Ag?HMO	CH₄	6 ^b	［64］
17	Ag?HMO	CH₄	5.446 ^a	［65］
18	MOF?525?Co	CO/CH₄	200.6/6.67 ^b，f	［66］
19	MOF?808?CuNi	CH₄	158.7 ^b~d	［67］
20	Mn?COF	CO/C₂H₄	6.19/3.57 ^a	［68］
21	Co₁?G Nanosheets	CO	3.77 ^f	［69］
22	Pt SA/CTF?1	CH₄	4.6 ^a，d	［70］
23	W₁₈O₄₉@Co	CO	21.18 ^a，c，d	［71］
24	Co₁?C₃N₄@α?Fe₂O₃	CO	25.2 ^b	［72］
25	Ni?SA?x/ZrO₂	CO	11.8 ^a	［73］
26	Ru/CdS	CH₄	8.11 ^a	［74］
27	Er₁/CN?NT	CO/CH₄	47.1/2.5 ^b	［75］
28	Pd_1+NPs/C₃N₄	CH₄	20.3 ^a	［76］

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