导读 在《国家科学评论》发表的一项研究中，中国科学院地球环境研究所的研究人员与合作者一起，利用钨基纳米材料的电荷存储机制，全天候二氧化碳
在《国家科学评论》发表的一项研究中，中国科学院地球环境研究所的研究人员与合作者一起，利用钨基纳米材料的电荷存储机制，全天候二氧化碳(CO2)转换。
CO2转化技术转化为有价值的产品是我国经济与生态环境协调发展的重大机遇，是典型的负熵过程，需要大量的能源投入。然而，考虑到夜间和阴天或雨天太阳辐照度的间歇性，太阳能CO2转换过程对阳光照射的依赖是其在现实世界中实施的限制因素。
此外，受白天时间和气象条件变化的影响，太阳能的可用性与其使用需求之间存在不匹配。因此，制定一种将CO2减排与太阳能可用性的限制脱钩的策略对于实现持续、全天候的CO2转化至关重要。
在这项研究中，研究人员开发了一种新型模型材料——负载铂的六方三氧化钨(Pt/h-WO3)，通过模仿自然光合作用来解耦光和暗反应过程。
WO3载体的独特性质，包括其在价态(W6+/W5+)之间切换的能力及其隧道结构，结合Pt分裂水并将氢原子转移到h-WO3表面的能力，是实现CO2转化的光反应和暗反应解耦的关键。
当暴露在模拟阳光下10分钟时，该催化剂表现出即使在黑暗中也能维持CO2转化为甲烷(CH4)的能力，这标志着单一材料首次在所有条件下实现不间断的CO2转化。
基于这种材料的特性，研究人员还建造了一个室外测试设施，并进行了15天的连续自然光测试。从室外测试设施收集的数据表明，CO2还原过程可以在夜间和雨季继续进行，这证明了使用可再生方法成功实现了全天候CO2转化。
该研究方法有可能克服实现太阳能CO2连续利用的关键技术瓶颈。
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