中國科學院地球環(huán)境研究所的科研團隊在空氣凈化領(lǐng)域取得重要突破，受植物光合作用機制啟發(fā)，開發(fā)出一種可同步轉(zhuǎn)化二氧化碳與水的新技術(shù)。該成果已發(fā)表于國際權(quán)威學術(shù)期刊《自然·通訊》，為應(yīng)對氣候變化提供了創(chuàng)新思路。

植物通過光合作用將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機物，這一自然過程為人工模擬提供了理想范本。然而，傳統(tǒng)人工光合系統(tǒng)存在關(guān)鍵技術(shù)瓶頸：光激發(fā)產(chǎn)生的電子與空穴壽命短暫，難以同步參與二氧化碳還原與水氧化反應(yīng)。研究團隊通過逆向思維，從植物暫存光生電子的生理機制中獲取靈感，構(gòu)建出新型電子存儲體系。

科研人員創(chuàng)新設(shè)計的銀修飾三氧化鎢（Ag/WO3）材料，具備獨特的光響應(yīng)特性。該材料可在光照條件下儲存電子，并在特定條件下定向釋放，形成對反應(yīng)進程的動態(tài)調(diào)控。實驗數(shù)據(jù)顯示，將這種電子存儲材料與酞菁鈷催化劑復(fù)合后，二氧化碳轉(zhuǎn)化效率較單一催化劑提升近百倍，且反應(yīng)產(chǎn)物可精準調(diào)控為一氧化碳、甲烷等清潔能源。

這項技術(shù)突破具有顯著的應(yīng)用價值。研究團隊通過模塊化設(shè)計，驗證了該策略在不同催化劑體系中的普適性，可根據(jù)實際需求構(gòu)建適配的復(fù)合材料。特別值得注意的是，新型反應(yīng)體系在自然光條件下即可穩(wěn)定運行，為太陽能驅(qū)動的大規(guī)模二氧化碳轉(zhuǎn)化提供了可行方案。該成果標志著我國在人工光合作用領(lǐng)域達到國際領(lǐng)先水平，為碳中和目標實現(xiàn)開辟了新路徑。