Core Insights - The research team from the Chinese Academy of Sciences has developed a universal strategy to overcome the challenge of synchronously utilizing photogenerated electrons and holes in artificial photosynthesis, which is crucial for the conversion of carbon dioxide resources [1][3] Group 1: Research Breakthrough - The team mimicked the physiological mechanism of plants that temporarily store photogenerated electrons, designing a silver-modified tungsten trioxide material with electron storage capabilities [3] - This innovative material allows for precise control over the electron release process, enabling efficient cooperative conversion of carbon dioxide and water under natural light [3] Group 2: Efficiency and Scalability - Experimental results indicate that when combined with the catalytic active component cobalt phthalocyanine, the carbon dioxide conversion efficiency of the new material is nearly 100 times higher than that of pure catalysts [4] - The proposed strategy demonstrates good universality and scalability, making it adaptable to various composite catalyst systems, thus providing a feasible technological pathway for large-scale solar energy conversion of carbon dioxide into clean energy [4]

研发团队介绍说，植物通过光合作用，巧妙地将结构简单的二氧化碳和水转化为复杂的养分分子，为人 类借助化学手段实现温室气体二氧化碳的资源化利用提供了自然范例。然而，人工模拟光合作用的过程 仍面临科学挑战，其关键瓶颈在于：光激发功能材料所产生的电子(用于还原二氧化碳)与空穴(用于氧化 水)寿命极短，难以实现二者反应的同步与持续进行。 在本项研究中，研发团队模拟植物暂存光生电子的生理机制，创新设计出一种电子存储路径，通过定向 设计、制备材料结构，使其能够在光照时储存电子，并在需要时精准释放，从而实现对二氧化碳与水反 应速率和程度的精确调控。 据悉，这项二氧化碳资源化利用取得重要突破性的进展，由中国科学院地球环境研究所获悉空气净化新 技术团队与合作者共同完成，相关论文近日在国际学术期刊《自然-通讯》上线发表。(完) 本项研究 电子存储方案通用性与实用潜力的验证结果。中国科学院地球环境研究所 供图 基于这一思路，研发团队成功构建出具有电子存储功能的银修饰三氧化钨材料，通过将其与催化活性组 分酞菁钴复合进行验证，测得二氧化碳转化效率较纯酞菁钴提升了近百倍。同时，新方案具备良好的通 用性与适用性，可根据实际需求构建多种结构适 ...