瑞典隆德大学领导的一个研究小组展示了太阳能如何通过使用先进材料和超快激光光谱法将二氧化碳转化为燃料。这一突破可能是未来减少大气中温室气体水平的重要组成部分。该研究发表在《自然通讯》上。
一小时内照射到地球的阳光大致相当于人类一整年的总能量消耗。我们的全球二氧化碳排放量也在增加。利用太阳能捕获温室气体并将其转化为燃料或其他有用的化学物质，是当今许多人的研究重点。然而，仍然没有令人满意的解决方案，但一个国际研究团队现在已经揭示了一个可能的前进方向。
“这项研究使用了吸收阳光并利用其能量转化二氧化碳的材料组合。在超快激光光谱仪的帮助下，我们准确地绘制了该过程中发生的情况”，隆德大学化学研究员 Tönu Pullerits 说。
研究人员研究了一种称为 COF 的多孔有机材料——共价有机框架。这种材料以非常有效地吸收阳光而闻名。通过在 COF 中添加所谓的催化复合物，他们成功地将二氧化碳转化为一氧化碳，而无需任何额外的能量。
“转化为一氧化碳需要两个电子。当我们发现带有蓝光的光子会产生高能级的长寿命电子时，我们可以简单地用电子给 COF 充电并完成反应”，隆德大学化学研究员 Kaibo Zheng 说。
这些结果如何有用？Tönu Pullerits 和 Kaibo Zheng 希望将来这一发现可用于开发更大的装置，可在全球范围内使用，在太阳的帮助下，从大气中吸收二氧化碳并将其转化为燃料或化学品。这可能是克服我们面临的气候危机的众多解决方案之一。
“我们已经用两个电子完成了两个初始步骤。在我们开始考虑二氧化碳转换器之前，还需要采取更多步骤，甚至可能我们的前两个步骤也必须改进。但我们已经确定了一个非常有前途的方向”，Tönu Pullerits 总结道。
