中国科学院地球环境研究所的科研团队近日取得一项突破性成果，他们从植物光合作用中汲取灵感，成功开发出一种能够高效协同转化二氧化碳与水的新技术。相关研究成果已发表于国际权威学术期刊《自然·通讯》。
植物通过光合作用将简单的二氧化碳和水转化为复杂有机物，这一自然过程为人工转化温室气体提供了重要参考。然而，人工模拟光合作用面临关键技术瓶颈：光激发材料产生的电子和空穴寿命极短，难以实现同步持续反应。传统催化体系无法有效解决电子-空穴快速复合的问题，导致二氧化碳转化效率低下。
研究团队创新性地提出电子存储策略，通过设计具有特殊结构的银修饰三氧化钨（Ag/WO3）材料，实现了光生电子的暂存与可控释放。该材料在光照条件下可储存电子，在需要时精准释放参与反应，从而有效调控二氧化碳与水的反应进程。实验数据显示，将这种电子存储材料与酞菁钴催化剂复合后，二氧化碳转化效率较单一催化剂提升近百倍。
这项技术展现出良好的通用性，研究人员可根据不同应用场景构建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，为太阳能驱动二氧化碳规模化转化提供了可行方案。通过这种创新路径，可将温室气体转化为一氧化碳、甲烷等清洁能源，具有显著的环境和经济效益。
