碳中和目标下的光（热）催化技术路径与产业应用

实现“碳中和”目标，不仅需要能源结构的变革，更离不开关键负碳技术的突破。光催化和光热催化技术以其可直接利用太阳能、在温和条件下转化温室气体的特点，成为实现工业过程深度脱碳和主动碳循环的有力工具。在难以电气化的重化工领域，如利用光热催化甲烷干重整，可将CO₂和CH₄两种温室气体转化为增值的合成气（CO+H₂），既能实现碳资源的循环利用，又能替代传统高能耗的水煤气变换工艺。中教金源为此类高温、涉气的复杂反应，开发了专用的高压光热催化评价系统，为工艺开发提供可靠的实验数据支撑。

在绿色合成领域，光（热）催化展现出独特的优势。例如，传统化工中一些需要高温高压、使用有毒氧化剂或产生大量废水的反应，可以通过光催化在常温常压下温和进行。利用太阳能驱动的光催化过氧化氢绿色合成、烯烃的选择性环氧化等过程，正在从实验室走向中试。中教金源的模块化反应系统，允许研究人员灵活模拟和优化这些特定反应的工业条件，如气液固三相传质、连续流动操作等，架起了从基础研究到工程放大之间的桥梁。

然而，从实验室的“毫克级”成果到工厂的“万吨级”应用，光（热）催化技术仍面临显著的工程化挑战。核心问题包括：太阳光能流密度低、需要大规模的集光与反应器设计；催化剂的长周期运行稳定性与低成本再生技术；以及整个系统的能量与经济性平衡。中教金源不仅提供实验设备，更与产业界合作，参与面向工程放大的反应器概念设计，例如开发抛物槽式光热催化反应器原型，致力于解决太阳能收集与催化反应高效耦合这一核心工程难题