在碳中和背（bèi）景（jǐng）下，光熱催（cuī）化（huà）技術在（zài）CO2資源化利用方麵展現（xiàn）出巨大潛力。通過構建光熱協同催化體係，研究人員成（chéng）功實現了CO2向（xiàng）高附加值化學品的高效轉化。以（yǐ）CO2加（jiā）氫製甲烷為例，傳統熱催化需要300℃以上反應溫度，而光熱催化在150-200℃即可實現相當甚至更高的反應速率。這種低溫高活（huó）性主要源於光生（shēng）載流子（zǐ）對反應路（lù）徑的調控（kòng）作用：光激發產生（shēng）的電子可直接參（cān）與CO2活化過程，而熱能則促進了中間體（tǐ）的轉（zhuǎn）化和產物（wù）脫附。實驗數據顯示，在優（yōu）化後的光熱條件下，CO2轉化率可達（dá）傳統（tǒng）熱催化的3-5倍，且催化劑穩定性顯著提升，連（lián）續運行100小時性能衰減不足5%。

在環境治理領域，光熱催化為工業廢氣處理（lǐ）提供了創新解決（jué）方案。針對揮發性有機物治理難題，研究人員開發了多種高效光熱催化體（tǐ）係。例如，在甲苯降解研究（jiū）中，通（tōng）過構建TiO2負（fù）載的貴金（jīn）屬催化劑（jì），在（zài）模擬太陽光照射和150℃條件下（xià），甲苯去除率可達（dá）95%以上，且礦化率超過90%。與傳統技術相比（bǐ），光熱催化不僅降低了反應溫度（dù），還避（bì）免了副產（chǎn）物生成，顯示出優（yōu）異的（de）應用前景。特別值得一提的是（shì），通過反應器結構的優化設計，如采用蜂窩狀 monolithic 反應器，可進一步提高光熱利用效率，為工業化應用奠定基礎。

太陽能驅動的（de）水分解製氫（qīng）是光熱催化的另一個重要應用方向。最新研究表明，通過構建全光（guāng）譜響應的光熱催化係統，可實現太陽能到氫能的高效轉化。該（gāi）係統巧妙利用紫外-可見光驅動光催化反（fǎn）應，同時將紅外光轉化（huà）為（wéi）熱能促進（jìn）反應動力學。在這種協同作用下，製氫效率較單一光催（cuī）化提升2-3個數量級，太陽能到氫能的轉（zhuǎn）化（huà）效率可達（dá）5%以上。此外，通過引入助催化劑和優化反應（yīng）器設計，係統穩定性和經（jīng）濟性得到進一步改（gǎi）善，為太陽能製氫的規模（mó）化應用提供（gòng）了（le）技術支撐。