Thermo-Photo-Katalyse: Ein Ganzes, das größer ist als die Summe seiner Teile

Die Thermo-Photo-Katalyse, die die Katalyse mit der Beteiligung sowohl thermischer als auch photometrischer Energien umfasst, reduziert nicht nur den hohen Energieverbrauch der thermischen Katalyse, sondern adressiert auch die geringe Effizienz der Photokatalyse. Als ein Ganzes, das größer ist als die Summe seiner Teile, hat sich die Thermo-Photo-Katalyse als eine effektive und vielversprechende Technologie zur Durchführung chemischer Reaktionen erwiesen. In diesem Review klären wir zunächst die Definition (über die photo-thermische Katalyse und plasmonische Katalyse hinaus), Klassifizierung und Prinzipien der Thermo-Photo-Katalyse und offenbaren dann ihre Überlegenheit gegenüber individueller thermischer Katalyse und Photokatalyse. Nach der Erläuterung der Designprinzipien und Strategien für hoch effiziente thermo-photo-katalytische Systeme wird eine umfassende Diskussion über die synergetischen Effekte von thermischen und photometrischen Energien aus zwei Perspektiven bereitgestellt, nämlich, die Förderung der Photokatalyse durch thermische Energie und die Förderung der thermischen Katalyse durch photometrische Energie. Anschließend werden modernste Techniken, die zur Erforschung der Mechanismen der Thermo-Photo-Katalyse angewendet werden, überprüft, gefolgt von einer Zusammenfassung der breiten Anwendungen der Thermo-Photo-Katalyse und ihres Energiemanagements in Richtung Industrialisierung. Am Ende werden aktuelle Herausforderungen und potenzielle Forschungsrichtungen im Zusammenhang mit der Thermo-Photo-Katalyse umrissen.