2026年2月1日，中国科学院地球环境研究所空气净化新技术团队从植物光合作用中获得启发，提出了一种协同转化二氧化碳与水的新策略。相关成果已发表于国际学术期刊《自然·通讯》。
当前，人工模拟光合作用仍面临显著的科学难点，其核心制约在于光激发功能材料所产生电子与空穴的寿命极短——前者用于还原二氧化碳，后者用于氧化水，二者难以在时间和空间上同步匹配并持续参与反应。
研究团队借鉴植物体内暂存光生电子的生理机制，创新构建了一条可控的电子存储路径。通过对材料结构的设计与制备进行精准调控，使材料在光照过程中可捕获并储存电子，在后续反应中按需释放，从而实现对二氧化碳与水电化学反应动力学过程及转化深度的精细调控。
基于该原理，团队成功研制出具备电子存储能力的银修饰三氧化钨材料。将其与催化活性组分萘蒽醌复合后进行验证实验，结果显示二氧化碳转化效率较单一萘蒽醌提升约一百倍。
该策略具有良好的普适性与拓展性，可根据不同应用场景灵活构建多种结构匹配的复合催化体系。整个过程在自然光照条件下运行稳定，为太阳能驱动的大规模二氧化碳资源化利用，以及一氧化碳、甲烷等清洁燃料的绿色制备，提供了切实可行的技术支撑。
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