“光生电子存储与按需释放”

中国科学院地球环境研究所的科研团队近期在人工光合作用领域取得了原创性的突破,给应对全球气候变化和推动绿色低碳发展提供了科技支撑。这个成果来自于他们在自然科学中的大胆探索,通过一项名为“光生电子存储与按需释放”的策略,成功地把二氧化碳转化为了有价值的燃料或化工原料。这项成果在1月31日于国际顶级学术期刊《自然·通讯》上发表了。研究团队发现,在自然光合作用中,植物把阳光、水和二氧化碳结合起来,转化为有机物和氧气。为了模拟这个过程,科研人员需要解决一个世界性难题:电荷分离与利用效率。我国科学家独辟蹊径,通过深入研究植物光合作用中的微观生理机制,设计了一种新型的电子存储路径,成功地提升了二氧化碳的转化效率。他们把这个策略应用到了实际的催化材料设计中,构建了首例验证材料——银修饰三氧化钨(Ag/WO₃)。通过将这种材料与高效的二氧化碳还原催化组分酞菁钴复合,他们成功地建立了一个新型人工光合作用体系。实验结果显示,这个体系的二氧化碳转化效率比传统方法提升了近百倍。这个策略还具备通用性和可扩展性,可以根据不同的目标产物和应用场景需求设计多样化的高效复合体系。这个成果不仅为我国基础研究和原始创新能力提升提供了生动体现,也为全球应对气候变化、构建可持续的能源未来贡献了中国方案和中国力量。