为PLMF图中的顶点赋予各个原子独有的物理和化学性能（如原子在元素周期表中的位置、道德的边电负性、摩尔体积等），以此将不同的材料区分开。

在当今的技术中，道德的边费托合成中的CO2通过水煤气变换反应转化为碳氢燃料，但是将CO2直接转化为燃料和化学物质的过程仍然远未达到。近年来，道德的边将太阳能用于燃料生产（如氢气生成和碳氢化合物生产）或环境污染物降解的光催化作用显示出了实现这一目标的巨大潜力。

强调了一些关键因素，道德的边可以促进光催化剂从微型生产到大规模生产的可扩展性，以满足目标10％的STH。作为电力驱动的水分解的半反应，道德的边由于这种四电子转移反应的动力学缓慢，因此析氧反应（OER）是主要的瓶颈。为了进一步降低OER过电势，道德的边有必要打破常规AEM中HOO*和HO*中间体的比例关系，使其超出火山关系的活动极限。

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尽管有大量的研究成果，道德的边但是由于二氧化碳的键能大和还原产物的多样性，实现有效和高度选择性的二氧化碳减排仍然是一个巨大的挑战。

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