我国人工光合作用取得关键突破：二氧化碳与水在自然光下高效“变能源”

2 月 1 日消息，据央视新闻报道，中国科学院地球环境研究所空气净化新技术团队提出一种实现二氧化碳与水协同转化的新型通用策略，相关成果于 1 月 31 日在国际学术期刊《自然 · 通讯》在线发表。

据了解，长期以来，人工模拟植物光合作用面临重大科学挑战。由于光激发材料所产生的电子（用于还原二氧化碳）与空穴（用于氧化水）寿命极短，难以实现二者反应的同步与持续进行。

针对上述难题，该研究团队从植物暂存光生电子的生理机制中获得灵感，创新性地设计出一种电子存储路径。通过定向设计与材料结构制备，使新型材料能够在光照条件下储存电子，并在需要时实现精准释放，从而对二氧化碳与水的反应速率和程度进行精确调控。

基于这一技术思路，研究团队成功构建出具有电子存储功能的银修饰三氧化钨（Ag / WO₃）复合材料。实验验证显示，将该材料与催化活性组分酞菁钴复合后，二氧化碳转化效率较纯酞菁钴提升近百倍。此外，该策略展现出良好的通用性与适用性，可根据不同需求构建多种结构适配的复合催化剂体系。

值得关注的是，该方案在自然光条件下表现出稳定的运行性能，为利用太阳能规模化转化二氧化碳、生产一氧化碳、甲烷等清洁能源提供了可行的技术解决方案。