8.1.2 电化学与光催化转化

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8.1.2 电化学与光催化转化 8.1.2 电化学与光催化转化：从材料设计到系统集成的工程实现路径在碳中和与绿色能源转型的宏大叙事中，电化学与光催化转化技术正从实验室走向产业化的关键拐点。它们不仅是二氧化碳资源化、绿氢制备、污染物降解等前沿应用的核心使能手段，更承载着将太阳能、电能直接转化为高附加值化学能的使命。然而，从“原理可行”到“工程可用”，中间横亘着材料稳定性、界面动力学、系统集成与过程控制等多重挑战。本文将以一线研发工程师的视角，深入剖析该技术方向的关键实现路径，聚焦于催化剂设计、反应器构型、原位表征、控制算法与系统集成五大维度，提供可操作、可复现、可优化的技术细节。催化剂设计：从能带调控到活性位点工程光催化与电催化的核心在于催化剂。以TiO₂为例，其宽带隙（3.