将CO2催化转化为燃料和化学品的前景非常诱人。在当今的技术中，费托合成中的CO2通过水煤气变换反应转化为烃类燃料，但是将CO2直接转化为燃料和化学物质（例如甲烷，甲醇和C2+碳氢化合物或合成气）的过程仍然远未达到。核-壳结构催化剂是一类相对较新的纳米材料，可以使互补材料的功能以优化的组成和形态受控地整合。对于CO2转化，核-壳型催化剂可通过解决诸如催化剂烧结和CO2重整过程中的活性损失，热催化CO2加氢中的产品选择性不足，光催化和电催化CO2加氢中的低效率和选择性等挑战来提供独特优势。在过去的十年中，用于此类潜在应用的核-壳催化剂的合成，表征和评估取得了实质性进展。然而，在这类催化剂的发现中仍然存在挑战。新加坡国立大学Javier Pérez-Ramírez，Sibudjing Kawi，天津大学巩金龙和加州大学戴维斯分校Bruce C. Gates等人对用于将CO2热催化，光催化和电催化转化为合成气和有价值的碳氢化合物的这些材料进行了深入的评估。
本文要点：
1）首先对核壳纳米材料进行介绍和分类，讲述其在非均相催化中的优势，在CO2利用反应中的应用。重点为：a）CO2将甲烷重整为合成气；b）对CO2热催化加氢为甲烷，甲醇和C2+碳氢化合物；c）电催化还原CO2为CO，碳氢化合物或含氧化合物，d）对CO2光催化加氢为甲烷，合成气，碳氢化合物或含氧化合物。
2）大多数关于核-壳结构的综述主要集中在材料合成策略和一般应用上，本文侧重于核-壳结构的独特功能及其在通过热催化、光催化和电催化方法将CO2转化为燃料和化学物质方面的潜在应用和优势。
3）从经济和技术角度突出了已知核壳催化剂的局限性，并强调需要进行严格的基准研究和技术经济分析，以评估这些材料在大规模应用中的潜力。
Sonali Das, et al. Core–shell structured catalysts for thermocatalytic, photocatalytic, and electrocatalytic conversion of CO2, Chem. Soc. Rev., 2020.
DOI: 10.1039/C9CS00713J
