中國科學院地球環境研究所的空氣凈化新技術團隊近日取得重要突破，成功開發出一種基于植物光合作用原理的二氧化碳與水協同轉化新策略。該成果已發表于國際權威學術期刊《自然·通訊》，為人工光合作用領域提供了創新解決方案。

傳統人工模擬光合作用面臨的核心難題在于：光激發材料產生的電子與空穴壽命極短，導致二氧化碳還原與水氧化反應難以同步持續進行。科研團隊通過深入研究植物生理機制，發現植物通過特定結構暫存光生電子的特性，進而設計出獨特的電子存儲路徑。

研究團隊定向制備出具有電子存儲功能的銀修飾三氧化鎢（Ag/WO?）材料，該材料可在光照條件下儲存電子，并在需要時精準釋放。通過與催化活性組分酞菁鈷復合驗證，實驗數據顯示二氧化碳轉化效率較純酞菁鈷提升近百倍，顯著突破了傳統材料的性能極限。

這項技術的突破性在于其通用性和適應性。科研人員可根據不同應用場景，構建多種結構適配的復合催化劑體系。在自然光條件下進行的穩定性測試表明，該系統能夠持續高效運行，為太陽能驅動的二氧化碳規模化轉化提供了可靠技術路徑。

該成果不僅為清潔能源生產開辟了新方向，其轉化產物一氧化碳、甲烷等可直接用于工業原料或能源供應。研究團隊表示，這種仿生設計思路為解決能源與環境領域的重大挑戰提供了全新視角，相關技術有望在碳中和領域發揮重要作用。