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“人工樹葉”是一種模仿植物光合作用原理的材料或裝置。一個國際研究團隊日前研發(fā)出一種新型“人工樹葉”裝置，借助催化劑能夠利用太陽能將二氧化碳轉(zhuǎn)化為清潔燃料和化學品，為可持續(xù)能源和化工生產(chǎn)提供了新途徑。在本項研究中，英國劍橋大學與美國加利福尼亞大學伯克利分校等機構(gòu)組成的研究團隊在可高效利用太陽能的鈣鈦礦材料“人工樹葉”表面附著了一種銅納米花催化劑。與大多數(shù)只能將二氧化碳轉(zhuǎn)化為單碳分子的金屬催化劑不同，銅納米花催化劑獨特的花瓣狀三維結(jié)構(gòu)賦予其更優(yōu)異的催化性能，能夠?qū)⒍趸嫁D(zhuǎn)化為含有兩個碳原子的復雜碳氫化合物（如乙烷和乙烯），而這些化合物是生產(chǎn)液體燃料、化學品和塑料等的關(guān)鍵原料。目前，幾乎所有的碳氫化合物都來自化石燃料。研究團隊開發(fā)的新方法可以將二氧化碳、水和甘油制成清潔的化學品和燃料，且不會產(chǎn)生任何額外的碳排放。為進一步提高效率，研究團隊還在裝置中引入硅納米線電極來氧化甘油，大幅提升了反應效率。新裝置能更高效產(chǎn)出碳氫化合物，同時生成甘油酸、乳酸等高附加值化學品，可應用于制藥、化妝品和化學合成領域。研究人員表示，盡管目前該裝置將二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳氫化合物的轉(zhuǎn)化率僅為10%左右，但研究團隊對通過優(yōu)化催化劑設計提高轉(zhuǎn)化率充滿信心。該研究成果日前發(fā)表在英國《自然-催化》雜志上。