近日，新加坡国立大学的Sibudjing Kawi和Javier Pérez-Ramírez、天津大学巩金龙教授和加州大学Davis分校的Bruce C. Gates教授等人，综述了核-壳型催化剂在热催化、光催化和电催化将CO2转化为合成气和高价值的碳氢化合物方面的研究进展。

要点概括：

要点1. 该综述主要分为以下几个部分：核-壳纳米材料的介绍和分类；核-壳材料在非均相催化中的优势；核壳材料在CO2转化反应中的应用，特别是，(a) 将CO2甲烷重整为合成气；(b)将CO2热催化加氢为CO，甲烷，甲醇和C2+碳氢化合物；(c) 将CO2电催化还原为CO，碳氢化合物或含氧化合物；(d) 将CO2光催化加氢为甲烷，合成气，碳氢化合物或含氧化合物。最后展望了该领域未来的发展方向。

要点2. 核-壳结构在热催化，光催化和电催化CO2加氢中的应用仍处于早期阶段，需要进一步研究，包括合成策略以及对反应机理和结构-活性关系的基本理解，以促进设计能够高活性和高选择性将CO2转化的核-壳结构催化剂。互补功能化材料的复合和双功能催化剂的设计有望催化剂的产品选择性的提高。此外，核-壳结构催化剂的内在催化性能有待深入研究，并建立结构-活性关系，包括定量阐明传质效应和内在化学动力学。

要点3. 核壳型催化剂的研究现状总结如下：虽然该领域的定量基础还没有很好地发展，但是在概念上已有了重大进展，这些进展表明了在反应物和催化剂位点之间设置多孔屏障和运输限制的价值。通过包封在外壳中来稳定催化剂的策略具有良好的前景，因为催化剂的制备成本较低。用于CO2转化的核-壳型催化剂的研究表明，控制一系列催化剂设计变量以影响运输和内在反应活性以及将各种功能集成到一个催化剂上具有较大的优势。实现核壳催化剂实际应用的部分挑战在于能否降低合成成本，提高稳定性，是否可再生。

文献信息：Sonali Das et al. Core–shell structured catalysts for thermocatalytic, photocatalytic, and electrocatalytic conversion of CO2. Chem. Soc. Rev., 2020.

DOI: 10.1039/C9CS00713J

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