最新一期的《自然·催化》杂志刊发了一项引人注目的科研成果。据该杂志报道，英国剑桥大学与美国加州大学伯克利分校的联合研究团队，在人造叶片上成功附着微小的铜纳米花，实现了二氧化碳的高效转化，这一突破性进展有望为现代能源和制造业提供关键的清洁能源和化学品。

该团队研发出了一种创新的实用方法，仅依赖太阳能即可制造出烃类，即碳氢化合物，这些由碳和氢组成的分子是现代工业的重要基石。他们精心设计的装置巧妙结合了由高效太阳能电池材料钙钛矿制成的吸光“叶片”与铜纳米花催化剂，这一组合能够将二氧化碳转化为有价值的分子。

值得注意的是，与多数仅能转化二氧化碳为单碳分子的金属催化剂不同，铜纳米花催化剂在形成更复杂烃类方面展现出了卓越的能力。这些烃类含有两个碳原子，如乙烷和乙烯，它们是液体燃料、化学品和塑料制造中的核心成分。

当前，烃类几乎全部来源于化石燃料，但这一创新方法利用二氧化碳、水和甘油，能够生产出清洁的化学品和燃料，且在整个过程中不产生任何额外的碳排放，这对于推动绿色能源转型具有重要意义。

该研究是在团队早期关于人造叶片研究的坚实基础上进行的，其灵感源自自然界的光合作用。此次，通过巧妙地将钙钛矿光吸收器与铜纳米花催化剂相结合，团队成功实现了更复杂烃类的生产。为了进一步提升效率并克服分解水的能量障碍，团队还引入了能够氧化甘油的硅纳米线电极。这一创新平台生产烃类的效率远超以往分解水和二氧化碳的系统，达到了200倍的提升。

此外，该反应不仅增强了二氧化碳的还原性能，还成功生产出了甘油酸、乳酸和甲酸盐等高价值化学品，这些化学品在制药、化妆品和化学合成等多个领域具有广泛的应用前景。

团队强调，甘油通常被视为废弃物，但在此研究中却发挥了至关重要的作用，对提高反应速率产生了显著影响。这一创新平台不仅能够应用于废物转化，还有望在各类化学过程中得到广泛应用。

展望未来，团队计划将这一平台拓展至更复杂的有机反应中。随着持续的改进和优化，这项研究有望加速推动社会向循环经济和碳中和目标的过渡，为全球的可持续发展贡献重要力量。

（文章来源：科技日报，图片来源：网络）