大阪市立大學吉田智子教授團隊成功地改進了光催化劑的功能,該光催化劑利用光能從二氧化碳中產生一氧化碳。一氧化碳通過與氫氣反應成為各種有機物質的原料。它是一種可以稱為人工光合作用的技術,因為它是從二氧化碳生產有機物的起點。

 含碳的有機物質不僅是生物體的能源,而且還是汽油等燃料,以及我們富裕生活不可缺少的塑料和化學纖維等各種物品的原料。迄今為止,人類文明嚴重依賴石油、煤炭等化石資源。然而,大氣中二氧化碳的增加已成為一個問題,因為它們從地下移除並使用它們,並且由於使用的資源有限,它們的可持續性令人擔憂。目前,除了植物的光合作用外,沒有穩定的方法可以再利用釋放到大氣中的二氧化碳。如果人工光合作用能夠建立起來,希望能夠扭轉這種局面。

 這次使用的方法是通過用半導體吸收太陽光的能量將二氧化碳轉化為一氧化碳。以這種方式通過吸收光來促進化學反應的物質稱為光催化劑。已經發現,向該光催化劑中添加細銀顆粒會顯著加速反應。特別是,明確了當銀微粒子被製成約1nm(1nm是十億分之一米)的大小時,可以有效地產生一氧化碳。

 未來,我們的目標是開發一種催化劑,以更有效地減少二氧化碳並獲得一氧化碳。二氧化碳的增加和能源的缺乏都作為人類規模的問題緊急解決,但尚未找到明確的解決方案。可以解決這兩個問題的人工光合作用將在人類社會的不斷發展中發揮越來越重要的作用。

資料來源:[大阪市立大學] 闡明銀納米粒子促進人工光合作用的光催化反應的功能

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