随着社会的发展,能源短缺和环境问题越来越突出。太阳能是一种清洁、可持续的能源,具有推动能源转化和环境修复反应的潜力。因此,太阳能驱动的化学是解决这两个问题的有吸引力的方法。开发光热化学 (PTC) 是为了实现太阳辐射的全光谱利用,并在相对温和的条件下更有效地驱动化学反应。
有鉴于此,浙江大学张彦威教授等人,从热效应和非热效应两个方面对PTC的机理进行了综述,然后梳理了这两种效应之间的相互作用和协同作用。
本文要点
1)为了更好地理解PTC过程,更好地设计PTC催化剂,对这两种效应进行了区分和量化。然而,PTC距离实际应用还有一定距离。提出了推进PTC在工程应用中必须考虑的几个要点,并对实际应用提出了一些可行的建议。
2)提出了推进PTC工程应用必须考虑的几个关键问题:(a)当将人造光源转换为太阳辐射时,必须考虑合适的聚光器系统以获得所需的辐射强度和温度。(b)通过简单地组合吸光材料和催化活性材料,PTC 反应器可以从现有的太阳能设备中改造而来。但是,在实际应用中仍有一些特殊的要求需要满足。(c)此外,整合不同的系统是实现全光谱太阳辐射梯级利用的可行方法。
总之,该工作对PTC的研究提供了一个独特的视角,侧重于协同效应并指出了实际应用的可能方向。
参考文献:
Jianan Hong et al. Photothermal Chemistry Based on Solar Energy: From Synergistic Effects to Practical Applications. Advanced Science, 2021.
DOI: 10.1002/advs.202103926
https://doi.org/10.1002/advs.202103926