研讨人员经过照耀堆积在光活化资料上的单个铜原子，成功地将二氧化碳转化为甲醇，这一发现为发明新式绿色燃料铺平了路途。一个由诺丁汉大学化学学院、伯明翰大学、昆士兰大学和乌尔姆大学的研讨人员组成的世界团队规划出了一种资料，它由锚定在纳米氮化碳晶体上的铜构成。铜原子嵌套在纳米晶体结构中，使电子能够从氮化碳移动到二氧化碳，这是在太阳照耀下从二氧化碳出产甲醇的重要进程。该研讨成果宣布在英国皇家化学会的《可继续动力与燃料》杂志上。

  研讨人员开宣布一种运用铜和纳米氮化碳晶将二氧化碳高效转化为甲醇的阳光动力工艺，标志着向可继续燃料出产和削减二氧化碳迈出了重要一步。上图为测验催化剂将二氧化碳转化为甲醇的反响器。资料来历：诺丁汉大学

  在光催化进程中，光线照耀到半导体资料上会激起电子，使电子穿过资料与二氧化碳和水发生反响，由此发生各种有用的产品，包含作为绿色燃料的甲醇。虽然最近取得了一些发展，但这一进程仍存在功率和选择性缺乏的问题。

  二氧化碳是导致全球变暖的最大要素。虽能将二氧化碳转化为有用的产品，但传统的热法依赖于化石燃猜中的氢气。运用可继续的太阳能和无处不在的丰厚水资源，开发根据光催化和电催化的代替办法十分重要。

  诺丁汉大学化学学院研讨员马达萨米-坦加穆图（Madasamy Thangamuthu）博士是研讨小组的一起负责人：光催化运用的资料品种十分之多。光催化剂吸收光并高效别离电荷载流子很重要。在咱们的办法中，咱们在纳米尺度上操控资料。咱们开发了一种新形式的氮化碳，它具有结晶纳米级畴，能够与光进行高效互动，并完成充沛的电荷别离。

  研讨人员规划了一种将氮化碳加热到所需结晶度的工艺，最大极限地提高了这种资料在光催化方面的功用特性。运用磁控溅射技能，他们在无溶剂进程中堆积了原子铜，使半导体和金属原子得以密切触摸。

  在诺丁汉大学化学学院展开试验作业的博士生塔拉-勒梅尔（Tara LeMercier）说：咱们测量了光发生的电流，并以此作为判别催化剂质量的规范。即便不加铜，新式氮化碳的活性也比传统氮化碳高 44 倍。但是，出乎咱们预料的是，每 1 克氮化碳中只需增加 1 毫克铜，功率就提高了四倍。最重要的是，选择性从甲烷（另一种温室气体）变成了甲醇（一种名贵的绿色燃料）。

  诺丁汉大学化学学院的 Andrei Khlobystov 教授说：二氧化碳价值化是英国完成净零排放方针的要害。保证咱们用于这一重要反响的催化剂资料的可继续性至关重要。这种新式催化剂的一大长处是它由可继续元素组成--碳、氮和铜--这些元素在咱们的星球上都十分丰厚。

  本发明是进一步探究二氧化碳转化进程中光催化资料的重要一步。它拓荒了一条发明高选择性和可调整催化剂的途径，经过在纳米尺度上操控催化剂，能够调高所需的产品。