中国科学院大连化学物理研究所的科研团队近日在光催化领域取得重大突破，开发出一种可在常温条件下实现氢气异裂的新型光催化策略。该成果以论文形式发表于国际权威学术期刊《科学》，为绿色低碳化工提供了全新解决方案。
传统氢气异裂技术依赖高温高压环境，不仅能耗巨大且存在安全隐患。研究团队通过创新设计，利用光生电子与空穴构建空间相邻的正负电荷中心，成功突破技术瓶颈。实验中，科研人员以金/二氧化钛复合材料为模型催化剂，在紫外光激发下产生束缚态电子-空穴对，首次实现了常温条件下的高效氢气异裂。
该技术最引人注目的突破在于二氧化碳转化领域。在常温条件下，通过光催化异裂产生的活性氢物种可将二氧化碳完全转化为乙烷，再经后续装置转化为乙烯，整体转化率高达99%。更值得关注的是，催化剂在连续运行1500小时后仍保持稳定性能，展现出良好的工业应用潜力。
论文通讯作者王峰研究员指出，这项技术具有广泛的扩展性。研究证实，该策略可应用于多种光催化剂体系，甚至能利用太阳光实现二氧化碳加氢制乙烷，目标产物选择性达90%。这一特性为开发低成本、可持续的化工生产路径提供了重要依据。
