光熱反應(yīng)器是一種集成了光化學(xué)和熱化學(xué)過程的創(chuàng)新技術(shù)，它在催化各種化學(xué)反應(yīng)方面表現(xiàn)出了顯著的競爭力和能源效率。這種技術(shù)能夠有效利用全光譜太陽光，不僅實現(xiàn)了能源轉(zhuǎn)換和環(huán)境治理，而且在許多化學(xué)反應(yīng)中顯示出了其優(yōu)勢和應(yīng)用潛力。
光熱催化技術(shù)通過光熱效應(yīng)，將光能轉(zhuǎn)化為熱能，進而促進化學(xué)反應(yīng)。這一過程結(jié)合了光催化和熱化學(xué)反應(yīng)的優(yōu)勢，使得在驅(qū)動如二氧化碳還原和污染物分解等耗能反應(yīng)方面受到了廣泛關(guān)注。通過捕獲不同波長的光分別用于光催化和光熱轉(zhuǎn)換，光熱催化能夠有效利用全太陽光譜，這對于提高能量轉(zhuǎn)換效率和化學(xué)反應(yīng)的活性至關(guān)重要。
光熱效應(yīng)的三種機制包括等離子體局部加熱、半導(dǎo)體中的非輻射弛豫和分子的熱振動。這些機制使得光熱催化在許多領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用前景，例如在能源合成、污染物降解、制氫和費托合成等反應(yīng)中。
在納米限域光熱催化反應(yīng)方面，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系的研究人員取得了新的進展。他們通過利用空心碳球的納米限域空間，在光照條件下構(gòu)建了碳球內(nèi)部的局域高溫，從而實現(xiàn)了對過二硫酸鹽活化降解微污染物的顯著促進。這一進展不僅提高了反應(yīng)速率和選擇性，還展示了光熱轉(zhuǎn)換在環(huán)境催化領(lǐng)域的巨大應(yīng)用前景。
綜上所述，光熱反應(yīng)器作為一種創(chuàng)新技術(shù)，其在能源轉(zhuǎn)換、環(huán)境治理和化學(xué)反應(yīng)催化方面的應(yīng)用潛力巨大。隨著研究的不斷深入，光熱反應(yīng)器在未來有望在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，為人類社會帶來更多福祉。
