中国科学院地球环境研究所的空气净化新技术团队，近日在国际学术期刊《自然·通讯》发表了一项突破性成果。该团队提出了一种新型通用策略，实现了二氧化碳与水的高效协同转化，为人工模拟植物光合作用提供了全新思路。
长期以来，人工光合作用技术面临关键瓶颈：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。这一难题严重制约了清洁能源转化效率的提升，成为该领域亟待突破的科学挑战。
研究团队从植物生理机制中获取灵感，创新设计了电子存储路径。通过定向材料结构制备，开发出能在光照条件下储存电子的新型材料。这种材料可根据反应需求精准释放电子，从而实现对二氧化碳与水反应速率和程度的精确调控。实验数据显示，该技术突破了传统材料的性能局限。
基于上述原理，团队成功研制出具有电子存储功能的银修饰三氧化钨（Ag/WO₃）复合材料。当该材料与催化活性组分酞菁钴复合后，二氧化碳转化效率较纯酞菁钴提升近百倍。更值得关注的是，这种策略展现出良好的通用性，可针对不同需求构建多种结构适配的复合催化剂体系。
该技术的另一重大突破在于自然光条件下的稳定运行能力。实验表明，在模拟自然光照环境中，系统可持续稳定工作，为利用太阳能规模化转化二氧化碳提供了切实可行的技术方案。这种转化可生产一氧化碳、甲烷等清洁能源，具有显著的环境效益和经济效益。
