中國科學院地球環境研究所的空氣凈化新技術團隊近日取得重要突破，提出了一種實現二氧化碳與水協同轉化的全新策略。這一研究成果于1月31日在線發表于國際權威學術期刊《自然·通訊》，為人工模擬植物光合作用提供了創新思路。

長期以來，人工光合作用技術面臨關鍵瓶頸：光激發材料產生的電子與空穴壽命過短，導致二氧化碳還原與水氧化反應難以同步持續進行。傳統催化體系無法有效協調兩種反應的動力學過程，導致轉化效率低下且穩定性不足。

研究團隊從植物光合作用的生理機制中獲得啟發，創新性設計了電子存儲路徑。通過定向調控材料結構，開發出能在光照條件下儲存電子的新型功能材料。這種材料可根據反應需求精準釋放電子，實現對二氧化碳與水反應速率和轉化程度的動態調控。

基于該技術路線，團隊成功制備出具有電子存儲功能的銀修飾三氧化鎢（Ag/WO?）復合材料。實驗數據顯示，當該材料與酞菁鈷催化組分復合后，二氧化碳轉化效率較純酞菁鈷體系提升近百倍。更值得關注的是，這種策略展現出良好的通用性，可適配多種催化體系的結構需求。

該技術的另一突破在于自然光條件下的穩定運行能力。實驗表明，復合催化劑在模擬太陽光照射下可持續工作，為規模化利用太陽能轉化二氧化碳生產一氧化碳、甲烷等清潔能源提供了可行方案。這種低成本、高效率的轉化路徑，有望推動碳資源循環利用技術的實質性進展。