在光合作用过程中,光生电子与空穴必须被同时且有效地利用,如果电子和空穴有一方“偷懒”或电子与空穴提前复合,转化效率就会大打折扣。该研究团队模仿植物暂存光生电子的生理机制,设计出具有电子存储功能的银修饰三氧化钨材料。这种材料如同“充电宝”,可以先把电子存起来,等到需要时再把电子放出来。通过精准调控电子释放过程,实现了二氧化碳与水在自然光下的高效协同转化。

实验表明,该材料与催化活性组分酞菁钴复合后,二氧化碳转化效率可较使用纯催化剂时提升近百倍。该策略具有良好通用性与可扩展性,可适配多种复合催化剂体系,为利用太阳能规模化转化二氧化碳、生产清洁能源提供了可行技术路径。