元素百科为您介绍实现“光合作用”的廉价催化剂，预计将带来无限合成碳氢燃料的方法。科学家们一直梦想着模仿光合作用，利用阳光中的能量将二氧化碳和水结合成碳氢化合物燃料。如今，一种廉价的新型化学催化剂利用太阳能电池的电能将二氧化碳分解成富含能量的一氧化碳和氧气，从而以创纪录的效率实现部分过程。
当然，目前的转化率还不够高，不足以与汽油等化石燃料竞争。但有一天，该技术预计将带来无限合成液体燃料的方法，基本上使用阳光、水和二氧化碳（也是全球变暖的罪魁祸首）。
科罗拉多州国家可再生能源实验室可再生能源专家 Turner说，新工作是“非常好的结果”。
研究人员指出，当二氧化碳分解成氧气和一氧化碳时，转化开始，它可以与氢结合，产生各种碳氢燃料。例如，添加4个氢原子可以产生甲醇，这是一种驱动汽车的液体燃料。
在过去的20年里，研究人员发现了一系列催化剂，当电流通过水产生气泡时，可以实现分离二氧化碳的第一步。最充分研究的铜和氧的便宜和丰富的混合物被称为氧化铜。
但洛桑瑞士联邦理工学院化学家Michael长期从事二氧化碳催化剂分离研究 Graetzel指出，问题是这些催化剂比二氧化碳分离更多的水，最终形成氢分子，这是一种不含任何能量的化合物。
Graetzel强调，锡似乎钝化了帮助催化剂分离水的热点。因此，几乎所有的电流都被用来合成更需要的一氧化碳。Graetzel的团队有了新的见解，试图加快催化剂的开发。
为了实现这一目标，研究人员用氧化铜纳米线重新制造了其电极，使其具有二氧化碳分解反应的高比表面，然后用原子厚的锡层覆盖电极表面。
Graetzel的研究小组在本周发表的《自然能源》杂志上报道称，该策略有效——它将90%的二氧化碳分子转化为一氧化碳，而氢和其他副产品构成其余部分。研究人员还在太阳能电池上安装了他们的装置，显示在捕获的阳光下，创纪录的13.4%的能量被转化为一氧化碳的化学键。
研究人员指出，这比植物要好得多——它们储存的能量只有1%左右，也是最近将催化剂与微生物结合产生燃料的最佳混合过程。
帕萨迪纳加州理工学院化学家Natee Lewis认为，这一新结果与最近的其他改进一致，即使用不同的催化剂将二氧化碳转化为燃料。”总的来说，它们表明我们正在取得进展，”Lewis说。但他还警告说，将二氧化碳转化为燃料的努力仍在基础研究领域，因为它们不能以接近精炼原油的价格生产燃料。
尽管如此，可再生能源的爆炸性发电偶尔会产生比电网更多的电力。因此，科学家们正在寻找储存多余电力的可行方法。这可能会促进化学燃料储能的进一步发展，Graetzel说。
