研究目的
总结近期与二维及二维相关催化剂在太阳能驱动催化CO和CO?还原为高附加值产物方面的应用与基础研究进展。
研究成果
二维材料及与二维相关的材料因其可调谐特性和高选择性，在太阳能驱动的COx转化方面展现出巨大潜力。未来的研究应聚焦于提升效率、阐明机理以及扩大技术规模以实现工业应用。
研究不足
二氧化碳与水还原反应的转化率较低（数量级为毫摩尔每克每小时）、太阳能驱动过程规模化面临的挑战、光热反应中温度测量的不确定性，以及对激发态机制认知的有限性。
1：实验设计与方法选择：
该综述讨论了包括氢氧化物、层状氧化物、硫化物、无金属结构及异质结构在内的多种二维及类二维结构，重点关注其电子结构调控、形貌控制以及表面/界面工程。
2：样本选择与数据来源：
示例包括LDH纳米片、g-C3N4、BiOCl等，通过共沉淀法、水热合成法和煅烧等方法制备。
3：BiOCl等，通过共沉淀法、水热合成法和煅烧等方法制备。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括透射电镜（TEM）、高角环形暗场扫描透射电镜（HAADF-STEM）、X射线吸收精细结构谱（XAFS）、电子自旋共振谱（ESR）、X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、密度泛函理论计算（DFT）；材料涉及各类金属氧化物、硫化物及碳基纳米材料。
4：实验步骤与操作流程：
步骤包括超薄纳米片的合成、缺陷工程、异质结构制备，以及在间歇式或流动反应器中太阳能辐照下的测试。
5：数据分析方法：
技术手段包括显微分析、光谱分析（XAFS、ESR、XPS）、计算建模（DFT、TD-DFT）及动力学分析，以探究构效关系。
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Transmission Electron Microscope
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Observation of specimen morphology, size, defects, and crystal orientation.
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HAADF-STEM
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Study of catalysts at near atomic scales, identification of single atoms and clusters.
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XAFS Spectrometer
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Probe metal valence states and short-range order in catalysts.
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ESR Spectrometer
Not specified
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Investigate formation of active radicals and defects.
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XPS Spectrometer
Not specified
Not specified
Analyze surface composition and charge transfer.
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FTIR Spectrometer
Not specified
Not specified
Monitor surface intermediates and reaction pathways.
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DFT Software
NWChem
Not specified
Computational modeling of electronic structures and reaction mechanisms.
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