关键突破：我国人工光合作用利用二氧化碳与水在自然光下高效“变能源”
中国能源产业发展网 发布时间：
2026-02-01 21:59
【中国能源产业发展网】2月1日据央视新闻报道，中国科学院地球环境研究所空气净化新技术团队取得重大科研成果，1月31日在《自然・通讯》在线发表一种实现二氧化碳与水协同转化的新型通用策略。人工模拟植物光合作用一直面临难题，光激发材料产生的电子与空穴寿命短，难以同步持续反应。团队从植物暂存光生电子机制获灵感，设计电子存储路径，制备出能在光照下储存并精准释放电子的新型材料，构建出有电子存储功能的银修饰三氧化钨复合材料。实验表明，与酞菁钴复合后二氧化碳转化效率大幅提升。该策略通用性和适用性良好，在自然光下性能稳定，为太阳能规模化转化二氧化碳生产清洁能源提供可行方案。文章末尾还声明对外跳转链接用于传递信息，结果仅供参考。
解决人工模拟光合作用难题：长期以来，人工模拟植物光合作用存在重大挑战，光激发材料产生的电子和空穴寿命极短，难以同步持续反应。中科院团队从植物生理机制中获取灵感，创新性设计电子存储路径，成功解决这一难题，为后续研究奠定基础。例如，以往光激发材料产生的电子和空穴很快消失，无法有效参与反应，而新设计的路径能让电子暂存并精准释放。
材料性能及转化效率提升：研究团队构建的银修饰三氧化钨复合材料，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。这一显著提升体现了新策略和新材料的优势，为二氧化碳转化技术带来重大突破。就像普通催化剂转化效率有限，而这种复合后的材料能极大提高转化效率，使二氧化碳转化更高效。
通用性、适用性及应用前景：该策略展现出良好通用性与适用性，可构建多种结构适配的复合催化剂体系，且在自然光条件下运行性能稳定，为利用太阳能规模化转化二氧化碳生产清洁能源提供可行技术方案。意味着在不同场景和需求下都能应用该策略，比如不同地区的光照条件不同，都可能通过调整构建合适的复合催化剂体系，利用太阳能实现二氧化碳转化生产清洁能源。
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