深圳新聞網(wǎng)2025年10月5日訊(深圳特區(qū)報記者 李麗 通訊員 王之康)隨著“雙碳”目標(biāo)深入推進(jìn),如何有效減少并利用大氣中的二氧化碳,使其轉(zhuǎn)化為燃料和化學(xué)品,被譽為“人工光合作用”的終極夢想之一,其中,如何將二氧化碳高效轉(zhuǎn)化為甲烷尤其引人關(guān)注。
近日,深圳理工大學(xué)學(xué)者在《自然·通訊》上發(fā)表最新成果,像“擺棋子”一樣精確控制催化劑中銅單原子的間距,構(gòu)建出一個高效“原子級工廠”,可將二氧化碳高效轉(zhuǎn)化為清潔能源“甲烷”——這一天然氣的主要成分。該項目中,博士后黎琳波、博士生雷新為共同第一作者,深圳理工材料科學(xué)與能源工程學(xué)院助理教授張小龍、深圳理工院士工作站教授成會明、深圳理工材料科學(xué)與能源工程學(xué)院特聘教授唐永炳為共同通訊作者。
“這就好比推一輛卡住的車上坡,我們找到了一條更省力、更平緩的路徑,反應(yīng)自然進(jìn)行得更快、更順利?!睆埿↓埥榻B,團(tuán)隊設(shè)計了一種精妙的“載體幾何工程”策略,以平整的石墨片作為“二級地基”,通過聚多巴胺這層特殊的“分子膠水”,將催化劑中的銅原子以單原子的形式固牢,將其平均距離精準(zhǔn)控制在大約0.68納米——這是二氧化碳高效轉(zhuǎn)化為甲烷的“黃金距離”。該技術(shù)將甲烷生成的選擇性提升至70%,性能較傳統(tǒng)催化劑提升1.5倍以上,為閉合“人工碳循環(huán)”、實現(xiàn)碳中和目標(biāo)提供了全新的技術(shù)路徑。