大阪市立大学的吉田智子教授团队成功地提高了光催化剂的功能,该催化剂利用光能从二氧化碳中产生一氧化碳。一氧化碳通过与氢气反应成为各种有机物的原料。这是一项可以称为人工光合作用的技术,因为它是从二氧化碳生产有机物的起点。

 含碳的有机物质不仅是生物体的能源,还是汽油等燃料,也是我们富裕生活不可或缺的塑料、化学纤维等各种物品的原料。迄今为止,人类文明严重依赖石油、煤炭等化石资源。然而,大气中二氧化碳的增加已经成为一个问题,因为它们被从地下移除和使用,而且由于使用的资源有限,它们的可持续性也令人担忧。目前,除了植物的光合作用外,还没有稳定的方法来重新利用释放到大气中的二氧化碳。如果能建立人工光合作用,希望能扭转这种局面。

 这次使用的方法是通过半导体吸收太阳光的能量,将二氧化碳转化为一氧化碳。通过以这种方式吸收光来促进化学反应的物质称为光催化剂。已经发现,向这种光催化剂中加入细银颗粒显着加速了反应。尤其是,明确了当银微粒被制成约1nm(1纳米是十亿分之一米)的尺寸时,一氧化碳有效地产生。

 未来,我们的目标是开发一种催化剂,以更有效地减少二氧化碳并获得一氧化碳。二氧化碳的增加和能源的缺乏都作为人类规模的问题急需解决,但尚未找到明确的解决方案。可以解决这两个问题的人工光合作用,将在人类社会的不断发展中发挥越来越重要的作用。

资料来源:[大阪市立大学] 阐明银纳米粒子促进人工光合作用光催化反应的功能

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