中国科学院地球环境研究所的空气净化新技术团队近日取得一项突破性成果，在国际学术期刊《自然·通讯》发表了关于二氧化碳与水协同转化的新型策略研究。这一成果为人工模拟植物光合作用提供了创新思路，有望推动清洁能源生产技术的革新。
传统人工光合作用研究长期面临关键瓶颈：光激发材料产生的电子与空穴寿命过短，导致二氧化碳还原与水氧化反应难以同步持续进行。这种瞬时性特征严重制约了反应效率，成为该领域亟待解决的科学难题。
研究团队从植物生理机制中获取灵感，创造性地构建了电子存储路径。通过精准设计材料结构，开发出能在光照条件下储存电子、并在特定条件下精准释放的新型功能材料。这种调控机制实现了对化学反应速率和程度的精确控制，为突破传统限制提供了技术基础。
基于上述原理，团队成功研制出银修饰三氧化钨（Ag/WO₃）复合材料。实验数据显示，该材料与酞菁钴催化组分复合后，二氧化碳转化效率较单一酞菁钴体系提升近百倍。更值得关注的是，这种技术策略展现出良好的通用性，可通过调整材料结构适配多种催化需求。
该技术方案在自然光条件下表现出优异稳定性，为太阳能驱动的二氧化碳转化提供了可行路径。通过规模化应用，可实现一氧化碳、甲烷等清洁能源的高效生产，对碳循环利用和能源结构转型具有重要意义。这项研究标志着人工光合作用领域取得重要进展，为开发新型能源技术开辟了新方向。
