催化紅外技術的發(fā)展對能源領域產(chǎn)生了多方面的積極影響，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

一、提高能源轉化效率

1.光催化領域：通過開發(fā)可見 - 近紅外光響應的光催化材料，如石墨相氮化碳 / 石墨烯量子點復合材料，可將光催化的光譜響應范圍拓展至近紅外光區(qū)域，利用占太陽光譜約一半的近紅外光能量，從而提高太陽能到化學能的轉化效率，例如在光解水制取氫氣和二氧化碳還原等反應中表現(xiàn)出更高的活性。像東南大學團隊開發(fā)的能高效利用近紅外光的光催化系統(tǒng)，實現(xiàn)了生物質的高效定向轉化，將原來兩步反應并為一步，高選擇性高產(chǎn)率制備高附加值的化工原料3。

2.光電領域：對于太陽能電池，紅外光到可見光的上轉換技術可使器件有效利用陽光中大量的低能量紅外光子。例如，中國科學院大連化學物理研究所團隊實現(xiàn)的低毒性量子點敏化的近紅外至可見上轉換，并與有機光催化融合，有望顛覆性地提升太陽能轉換效率5。

二、助力能源清潔化

1.氫氣制取：利用催化紅外技術可以實現(xiàn)更高效的水分解制氫以及可控的析氫反應。如杭州師范大學團隊利用石墨烯量子點對紅外光的上轉換功能，實現(xiàn)材料在紅外光下催化水裂解，提升了太陽能到氫能的轉化效率。淮陰師范學院能源催化團隊制備的高熵 CoCaMgMnAlFe - LDHs 催化劑，在紅外光照射下可實現(xiàn) NaBH?溶液可控的析氫反應，為氫氣制取提供了新的途徑4。

2.二氧化碳轉化：催化紅外技術有助于將二氧化碳加氫轉化為甲烷等燃料，實現(xiàn)二氧化碳的資源化利用，減少溫室氣體排放，如通過紅外上轉換機制實現(xiàn)光激發(fā)電子從石墨烯量子點到二氧化鈦的傳遞，從而在紅外光下實現(xiàn)二氧化碳催化加氫制甲烷。

三、降低能源生產(chǎn)和利用成本

1.燃氣催化式紅外加熱技術：該技術使天然氣直接轉化為紅外線，與傳統(tǒng)的電紅外技術相比，可節(jié)能約 50%，且具有高效、潔凈、低價的優(yōu)點1。在工業(yè)應用中，如油漆烘干、氣田井口采氣樹減壓閥加熱、皮革加工、食品加工等領域，能顯著降低能耗，節(jié)約成本1。

2.光催化技術：隨著高效光催化材料的研發(fā)和光催化系統(tǒng)的優(yōu)化，利用太陽能進行光催化反應生產(chǎn)燃料和化學品的成本有望逐漸降低，使光催化技術在能源生產(chǎn)領域更具經(jīng)濟競爭力。

四、推動能源相關材料研發(fā)

1.催化劑研發(fā)：催化紅外技術為研究催化劑的結構和性能提供了有力手段，通過紅外光譜可以研究催化劑表面的官能團、活性中心以及電子結構等信息，幫助優(yōu)化催化劑的組成和制備工藝，開發(fā)出更高效、穩(wěn)定且成本低廉的催化劑，如用于光催化、電催化、熱催化等反應的新型催化劑。

2.其他能源材料研發(fā)：在能源存儲材料、電極材料等方面，催化紅外技術也可用于研究材料的表面性質和反應機理，為材料的設計和改性提供指導，提高能源存儲和轉化設備的性能。