我国实现人工光合关键突破 二氧化碳与水“晒太阳”变能源

2月1日消息，据央视新闻报道，日前，中国科学院地球环境研究所空气净化新技术团队受植物光合作用启发，提出了一种实现二氧化碳与水协同转化的通用策略。

相关成果已在国际学术期刊《自然·通讯》发表。

据了解，人工模拟光合作用的过程目前仍面临科学挑战，其关键瓶颈在于：光激发功能材料所产生的电子（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。

我国科研团队模拟植物暂存光生电子的生理机制，创新性地设计出一种电子存储路径，通过定向设计、制备材料结构，使其能够在光照时储存电子，并在需要时精准释放，从而实现对二氧化碳与水反应速率和程度的精确调控。

基于这一思路，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）材料。

通过将其与催化活性组分酞菁钴复合进行验证，测得二氧化碳转化效率较纯酞菁钴提升了近百倍。

此外，这一策略具备良好的通用性与适用性，可根据实际需求构建多种结构适配的复合催化剂体系。

该方案在自然光条件下运行稳定，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路径。