生物帮二氧化碳(CO2)是引起全球变暖的主要温室气体之一。如果将二氧化碳转化为能量，那么在解决环境问题上将杀死一只鸟，杀死两只鸟。由香港城市大学(CityU)领导的联合研究小组开发了一种新型光催化剂，该催化剂可利用阳光从二氧化碳中选择性，有效地产生甲烷燃料(CH4)。根据他们的研究，在反应过程的前8小时内，产生的甲烷量几乎增加了一倍。
这项研究由能源与环境学院(SEE)副教授Ng Yun-hau博士与来自澳大利亚，马来西亚和英国的研究人员合作进行。他们的发现最近发表在科学杂志Angewandte Chemie上，标题为“用于选择性光催化将CO2还原为CH4的长寿命电荷的金属有机骨架修饰的氧化亚铜纳米线”。
自然启发的光催化
“受自然界中光合作用的启发，现在可以通过我们新设计的太阳能催化剂将二氧化碳有效地转化为甲烷燃料，这将降低碳排放。此外，这种新型催化剂是由铜基材料制成的，该材料丰富且因此负担得起。”
他解释说，使用光催化剂将二氧化碳转化为甲烷在热力学上具有挑战性，因为化学还原过程需要同时转移八个电子。一氧化碳对人体有害，在此过程中更常见，因为它只需要转移两个电子即可。
他指出，在不同的研究中，半导体材料氧化亚铜(Cu2O)已被用作光催化剂和电催化剂，以将二氧化碳还原为其他化学产品，例如一氧化碳和甲烷。但是，它在还原过程中面临一些局限性，包括其较差的稳定性和导致形成各种产物阵列的非选择性还原。从混合物中分离和纯化这些产品可能具有很高的挑战性，这对大规模应用构成了技术障碍。此外，氧化亚铜在短暂照射后很容易被腐蚀，并演变成金属铜或氧化铜。
