Z‐Schema‐Photokatalysesysteme für die Kohlendioxidreduktion: Wo stehen wir heute?

Die Umwandlung von CO 2 in Kraftstoffe mit Sonnenlicht ist ein vielversprechender Ansatz, Erderwärmungs‐ und Energievorratsprobleme zugleich zu lösen. Wesentlich ist hier die Gestaltung effizienter Photokatalysatoren mit hervorragenden speziellen Eigenschaften wie verlässlicher Lichtabsorptionsfähigkeit, hohem Redoxpotential, hoher Ladungstrennung und ausgezeichneten Standzeiten. Bisher erfüllt kein Einkomponenten‐Photokatalysator alle diese Kriterien gleichzeitig. Eine Zielrichtung, diese Schwierigkeiten zu überwinden, ist die Entwicklung künstlicher Z‐Schema‐Photokatalysatoren, deren Funktionsweise von der natürlichen Photosynthese inspiriert ist. Zunächst stellen wir in diesem Aufsatz die Grundlagen der photokatalytischen CO 2 ‐Reduktion und der Z‐Schema‐Systeme vor. Danach schildern wir den neusten Stand der Z‐Schema‐photokatalytischen CO 2 ‐Reduktion, wobei die Hauptfaktoren, die sich auf die Photoaktivität auswirken, im Vordergrund stehen. Zudem werden weitere Modifizierungen besprochen, die für eine effiziente Photokatalyse als wichtig gelten.