人工光合作用的正确方向的一步

合成碳氢化合物通过阳光、二氧化碳和水是常见的性质,特别是在植物王国,但仍然是一个具有挑战性和邀请的问题在科学在寻求新能源、清洁能源越来越感兴趣。最近,熊教授领导的研究小组Jieyu来自中国科学技术大学(科大)报告了一个宽带plasmon-induced二氧化碳还原反应,实现甲烷产量的0.55更易与g - 1 h级烃产品的选择性为100%。这项工作发表在《自然通讯。

人工光合作用似乎进入一个有前途的能源未来绕过了煤炭和石油资源的枯竭。方法研究了多年,被困在低能光子的利用效率低,尤其是近红外光子。研究了大量的半导体和金属nanocatalysts来解决这个问题。其中,电浆金属纳米粒子已经证明了他们的能力吸收低能光子但失败的能量耦合到反应物分子。

熊Jieyu教授的研究小组的研究人员关注solar-to-chemical能量转换和优化系统采用多功能co-catalysts建立一个有效的转移热桥运营商从电浆材料到反应物分子。他们发现可能导致局部电场出现新的孤立的国家高于费米能级和电子转移在不同的分化分子轨道,从而使这种独特的人工光合作用的过程。通过他们的方法,他们最终实现了非凡的甲烷产量的0.55更易与g - 1 h级通过气固双相系统,成功地达到纪录高位。

工作打破了长期以来块和证明的可行性低能光子利用率和利用效率提高太阳光谱。同时,它提供了一个引人入胜的照片plasmon-induced催化的潜力实现宽带人工光合作用,使人工光合作用进一步对技术经济的应用程序。

参考:张小X, Z,谭p揭幕的神秘操作lithium-carbon二氧化碳电池的电压。PNAS。2023年,120 (6):e2217454120。doi:10.1073 / pnas.2217454120

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