研究背景与核心难题 - 人工光合作用中光生电子与空穴的同步利用是二氧化碳资源化转化的核心难题 [1] 技术突破与策略 - 研究团队受植物光合作用启发提出了一种通用策略成功突破了上述瓶颈 [1] - 团队模仿植物暂存光生电子的生理机制设计出具有电子存储功能的银修饰三氧化钨材料 [3] - 通过精准调控电子释放过程实现了二氧化碳与水在自然光下的高效协同转化 [3] 实验成果与性能提升 - 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催化剂提升近百倍 [4] 技术前景与应用潜力 - 该策略具有良好的通用性与可扩展性可适配多种复合催化剂体系 [4] - 为利用太阳能规模化转化二氧化碳、生产清洁能源提供了可行的技术路径 [4]

研究背景与核心突破 - 研究团队受植物光合作用启发，提出一种实现二氧化碳与水协同转化的通用策略，并研发出规模化转化二氧化碳的通用性方案，为清洁能源和“双碳”目标提供了可行技术路径 [1] - 人工模拟光合作用的关键瓶颈在于光生电子与空穴寿命极短，难以实现还原二氧化碳与氧化水反应的同步与持续进行 [3] - 团队通过模拟植物暂存光生电子的机制，创新设计出一种电子存储路径，使材料能在光照时储存电子并在需要时精准释放，从而精确调控二氧化碳与水的反应 [3] 技术方案与验证结果 - 团队成功构建出具有电子存储功能的银修饰三氧化钨材料，并将其与催化活性组分酞菁钴复合进行验证 [5] - 验证测得，采用新方案的二氧化碳转化效率较纯酞菁钴催化剂提升了近百倍 [5] - 新方案具备良好的通用性与适用性，可根据需求构建多种结构适配的复合催化剂体系 [5] - 该方案在自然光条件下运行稳定，为利用太阳能规模化转化二氧化碳、生产一氧化碳和甲烷等清洁能源提供了可行的技术路径 [5] 研究团队与发表 - 这项二氧化碳资源化利用的重要突破性进展由中国科学院地球环境研究所空气净化新技术团队与合作者共同完成 [4] - 相关研究成果论文近日在国际学术期刊《自然-通讯》上线发表 [4]