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重要突破，成功开发出一种基于植物光合作用原理的二氧化碳与水协同转化新策略。该成果已发表于国际权威学术期刊《自然·通讯》，为人工光合作用领域提供了创新解决方案。
传统人工模拟光合作用面临的核心难题在于：光激发材料产生的电子与空穴寿命极短，导致二氧化碳还原与水氧化反应难以同步持续进行。科研团队通过深入研究植物生理机制，发现植物通过特定结构暂存光生电子的特性，进而设计出独特的电子存储路径。
研究团队定向制备出具有电子存储功能的银修饰三氧化钨（Ag/WO₃）材料，该材料可在光照条件下储存电子，并在需要时精准释放。通过与催化活性组分酞菁钴复合验证，实验数据显示二氧化碳转化效率较纯酞菁钴提升近百倍，显著突破了传统材料的性能极限。
这项技术的突破性在于其通用性和适应性。科研人员可根据不同应用场景，构建多种结构适配的复合催化剂体系。在自然光条件下进行的稳定性测试表明，该系统能够持续高效运行，为太阳能驱动的二氧化碳规模化转化提供了可靠技术路径。
该成果不仅为清洁能源生产开辟了新方向，其转化产物一氧化碳、甲烷等可直接用于工业原料或能源供应。研究团队表示，这种仿生设计思路为解决能源与环境领域的重大挑战提供了全新视角，相关技术有望在碳中和领域发挥重要作用。
