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光催化技术经过50多年的发展，取得了显著的进步，并已广泛应用于多个领域，包括光催化产氢、光催化CO₂还原、光催化污染物降解等。然而，光催化反应中光生电子（e⁻）和空穴（h⁺）的快速复合问题，导致整体反应效率较低，使得光催化技术的产业化进程面临诸多挑战。为了解决这一问题，研究人员开始探索多场协同光催化技术，以提高光催化反应的效率和选择性。

清华大学唐军旺院士团队联合中国科学技术大学黄伟新教授团队、英国卡迪夫大学C. Richard A. Catlow院士团队和香港大学郭正晓教授团队，首次地提出分子内结 (intramolecular junction) 概念，并证实具有分子内结效应的CTF-1材料可以促进光生电子-空穴对在空间上快速分离，光生空穴富集的位点有利于甲烷分子的活化，而活化后的甲基物种迁移至光生电子富集的区域，进而在空间上分离甲烷活化，甲基的偶联和氧气的还原，抑制了甲基的过度氧化，提升C-C偶联产物的选择性。

光电转化效率（IPCE，Incident Photon-to-Current Efficiency）是光电催化和光伏研究中的关键表征参数，用于评估材料在不同波长光照下将入射光子转化为光电流的能力，其测量反映了材料的光电转换效率和波长依赖性。

电极极化是指电极电位偏离其平衡电位的现象，通常由外加电流或电场引起。这一现象反映了电极反应动力学和界面传质过程的综合效应。

近日，美国三院院士/莱斯大学Naomi J. Halas教授联合Peter Nordlander教授等人在Nature Catalysis期刊上发表了题为“Steam methane reforming using a regenerable antenna–reactor plasmonic photocatalyst”的最新成果。

2024年11月8日，《中华人民共和国能源法》（以下简称《能源法》）正式通过，并将于2025年1月1日起施行。这部历经18年酝酿的基础性、统领性法律，在“2030年前碳达峰”和“2060年前碳中和”的双碳目标背景下，明确了中国能源绿色低碳转型的发展方向，同时为能源安全、绿色消费与科技创新提供了系统性保障。

过氧化氢作为一种可再生能源载体和清洁绿色的氧化剂，广泛应用于精细化工、生物制药、环境修复等领域[1-3]。H₂O₂发生反应只会产生O₂和H₂O反应副产物，不会对环境造成环境污染[4,5]。

塑料，作为20世纪最伟大的科学发现之一，被誉为现代工业的象征，因其优异的化学稳定性和耐久性，塑料在各个领域得到了广泛应用。然而，由于其降解周期长、稳定性强，塑料污染已成为全球环境问题的主要来源之一。

本篇将深入分析光催化甲烷转化的具体过程，包括甲烷的部分氧化以生成高附加值化学品、通过重整反应生成合成气、偶联反应生成更复杂的烃类化合物，以及在温和条件下实现选择性燃烧和功能化。这些转化路径不仅展示了光催化技术的多样性和灵活性，也为甲烷的高效利用提供了多种可能性。

甲烷，作为天然气的主要成分，不仅是一种清洁的能源，也是合成多种高附加值化学品的重要原料。然而，由于其分子结构的稳定性，甲烷的化学转化过程通常需要高温高压条件，这不仅消耗大量能源，还可能引发环境问题。为了解决这一挑战，光催化技术应运而生，它利用太阳能在温和条件下激活甲烷，为化学合成提供了一种可持续的解决方案。尽管这一领域充满潜力，但目前仍面临诸多技术难题。

在科研仪器制造的过程中，需要不断迎接新的挑战。近期，一位具有极高科学严谨性的客户对我们的实验设备提出了更为细致的标准，使得我们现有的产品需要进一步优化来达到这一高度。我们深刻认识到，客户的高要求正是我们持续进步的动力之一。通过深入沟通和持续改进，我们致力于不断提升产品质量，以更好地满足客户的需求。

中国产业发展促进会生物质能产业分会发布的蓝皮书指出，截至2020年，‌我国主要生物质资源年产生量约为34.94亿吨。‌生物质作为地球上最丰富的可再生有机原料，具有绿色、低碳、清洁等优点，被认为是未来能源和化学工业的重要发展方向。对于生物质转化，传统的高温气化过程（通常> 700°C）消耗大量能源并导致额外的二氧化碳排放。光催化技术以其温和的操作条件和高效的转化效率，成为生物质转化领域的重要工具。本文旨在介绍光催化生物质转化的最新研究进展，探讨其应用前景与挑战。