美国耶鲁大学科学家领衔的团队研制出一款新型人造“叶片”，能以创纪录效率模拟光合作用，将阳光、水和二氧化碳直接合成液体燃料甲醇。甲醇产率是此前制醇的人造“叶片”的32倍。相关论文发表于新一期《美国化学学会杂志》。

　　新系统凝聚了团队数十年的研究精髓：独特的催化剂与创新的光电极。二者共同构建出一套更强、更精简的转化路径，并可拓展至更广阔的应用场景。

　　团队此前已开发出这款催化剂，其利用电能将二氧化碳和水转化为甲醇，催化活性中心是酞菁钴（或其衍生物）的单分子结构。他们将该分子结构锚定在碳纳米管表面。碳纳米管强度极高，导电导热性能优异，可源源不断地将电子高速输送到催化位点，从而把二氧化碳还原为甲醇。这是一个六还原过程，即向一个二氧化碳分子中注入六个。而在此发现之前，电子传递受限，止步于双电子还原，分子催化剂只能将二氧化碳转化为一氧化碳等产物。

　　光电极则由一系列覆盖着富勒烯碳的硅微柱阵列构成。这一结构设计独具匠心，兼具理想的电荷产生与分离几何结构、量身定制的电子转移界面以及更大的催化剂锚定表面积。

　　此次，团队将该光电极、催化剂与多结钙钛矿光伏微型模块集成为独立的太阳能燃料系统财经热点，实现了有史以来基于硅的二氧化碳到甲醇光电催化转化的最高效率。其光转化甲醇效率为0.8%，是此前人造“叶片”光转醇纪录的32倍。

　　这片新型“叶片”可从空气中捕获气候变化的“元凶”二氧化碳，产出日益受到青睐的化学原料和替代液体燃料甲醇，开辟了一条可行的转化与储存新路径。团队计划继续优化这款新“叶片”的结构，以进一步提升转化效率。人造“叶片”模拟光合作用高效制甲醇