长期以来,科学家一直梦想能够模仿光合作用,近日瑞士联邦理工学院化学家研究团队发现用氧化锡(SnO2)作为催化剂效果更好,比植物光合作用高13倍。
近期科学家研究发现新的廉价催化剂,可提高人工光合作用效率至13.4%,远高于植物本身的光合作用效率1%。

《自然·能源》杂志刊发文章(图源:《自然》杂志官网)
6月5日发表在国际学术期刊《自然》(Nature)杂志的子刊《自然·能源》(Nature Energy)上的一篇文章详细说明了这一重要发现。
所谓的人工光合作用需要先将二氧化碳分解为一氧化碳和氧气,然后再将一氧化碳和氢结合成有机物。这个过程需要使用催化剂且消耗能量。
在过去20多年模仿光合作用的研究中,科学家已发现了许多催化剂,但这些催化剂多倾向于使用贵金属(金Au、银Ag、钯Pd),而且高效靶向性催化一种特定产品还是一个挑战。
在前人的研究成果下,瑞士联邦理工学院化学家研究团队使用原子沉积的方式,用氧化锡(SnO2)对氧化铜纳米线电极的表面进行改性,成为二氧化碳在电化学还原为CO时具有高选择性的催化剂,可以将90%的二氧化碳分子转化为一氧化碳。
他们将这种催化剂和太阳能电池连接后发现,太阳能和一氧化碳的自由能转换效率为13.4%。
美国加州理工学院的化学家Nate Lewis说,新的结果是其他最近的改进延伸,该结果也表明相关的研究正在取得进展。
不过,Lewis也警告称,目前将二氧化碳转化为燃料的努力仍然保持在基础研究领域,它们目前还远不能以接近炼油的成本来生产燃料。
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