中國科學(xué)院地球環(huán)境研究所的空氣凈化新技術(shù)團隊近日取得一項突破性成果，在國際學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》發(fā)表了關(guān)于二氧化碳與水協(xié)同轉(zhuǎn)化的新型策略研究。這一成果為人工模擬植物光合作用提供了創(chuàng)新思路，有望推動清潔能源生產(chǎn)技術(shù)的革新。

傳統(tǒng)人工光合作用研究長期面臨關(guān)鍵瓶頸：光激發(fā)材料產(chǎn)生的電子與空穴壽命過短，導(dǎo)致二氧化碳還原與水氧化反應(yīng)難以同步持續(xù)進行。這種瞬時性特征嚴(yán)重制約了反應(yīng)效率，成為該領(lǐng)域亟待解決的科學(xué)難題。

研究團隊從植物生理機制中獲取靈感，創(chuàng)造性地構(gòu)建了電子存儲路徑。通過精準(zhǔn)設(shè)計材料結(jié)構(gòu)，開發(fā)出能在光照條件下儲存電子、并在特定條件下精準(zhǔn)釋放的新型功能材料。這種調(diào)控機制實現(xiàn)了對化學(xué)反應(yīng)速率和程度的精確控制，為突破傳統(tǒng)限制提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

基于上述原理，團隊成功研制出銀修飾三氧化鎢（Ag/WO?）復(fù)合材料。實驗數(shù)據(jù)顯示，該材料與酞菁鈷催化組分復(fù)合后，二氧化碳轉(zhuǎn)化效率較單一酞菁鈷體系提升近百倍。更值得關(guān)注的是，這種技術(shù)策略展現(xiàn)出良好的通用性，可通過調(diào)整材料結(jié)構(gòu)適配多種催化需求。

該技術(shù)方案在自然光條件下表現(xiàn)出優(yōu)異穩(wěn)定性，為太陽能驅(qū)動的二氧化碳轉(zhuǎn)化提供了可行路徑。通過規(guī)?；瘧?yīng)用，可實現(xiàn)一氧化碳、甲烷等清潔能源的高效生產(chǎn)，對碳循環(huán)利用和能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型具有重要意義。這項研究標(biāo)志著人工光合作用領(lǐng)域取得重要進展，為開發(fā)新型能源技術(shù)開辟了新方向。