科學家創造了一種人工光合作用，可以減少空氣中二氧化碳的含量，同時提供太陽能燃料——這有兩個潛在的好處，有助於穩定我們不斷變化的氣候。
這種化學反應是由模仿太陽光藍色波長的藍光引發的，並將二氧化碳轉化為兩種還原形式，甲酸鹽和甲醯胺，可用作能源。
反應完成後，剩下的是更乾淨的空氣和多餘的能量，就像光合作用過程在將光能轉化為化學能的植物中。中佛羅裡達大學的團隊對其合成版本寄予厚望。
“從科學的角度來看，定制能夠吸收特定顏色光的材料非常困難，但從社會的角度來看，我們正在為開發一種有助於減少溫室氣體的技術做出貢獻，”一位研究人員解釋道，費爾南多·烏裡韋-羅莫。
正如烏裡韋-羅莫指出的那樣，科學家們之前曾嘗試過做這類事情，但眾所周知，獲取可見光譜中的光來觸發正確的化學反應是非常棘手的。
能吸收可見光的材料，如鉑,錼， 和銥，往往太稀有且昂貴，無法用於建造人工光合作用機。
Uribe-Romo 和他的同事想到了使用更常見的方法鈦具有稱為 N-烷基-2-氨基對苯二甲酸酯的有機分子的金屬作為天線吸收傳入的藍光。
這金屬有機骨架（財政部）成功了。 MOF 有已經被使用過在高表面積上分離和捕獲氣體——在這種情況下，二氧化碳滲入其孔隙中，而「天線」捕獲光並提供一些電子，二氧化鈦利用這些電子來轉化二氧化碳。
研究人員設置了一個裝有藍光的圓柱形測試艙（看起來很像小型曬黑床），然後讓 MOF 開始工作。該材料的作用是捕獲二氧化碳，而藍光提供能量將其轉化為太陽能燃料。
科學家表示，為了使這一過程在更大範圍內可行，需要提高系統的效率，並且需要捕獲更大範圍的可見光——但跡像是有希望的。
隨著我們大氣中的二氧化碳含量超過可怕的閾值，我們需要一切能得到的幫助來減少它，無論是來自大自然還是我們自己的材料。科學家們也正在研究多種替代方法用於捕集二氧化碳。
至於新的MOF材料，它最終可能會建立在發電廠附近，以顯著減少釋放到大氣中的二氧化碳量。
「這些氣體將被吸入電站，經過整個過程並回收溫室氣體，同時產生的能量將返回發電廠，」烏裡韋-羅莫解釋道。
另一種可能性是在房屋上使用這種材料製成的屋頂瓦片，這種材料可以淨化一些空氣並同時產生能量。
“這需要新技術和基礎設施的實現，”烏裡韋·羅莫說。 “但這也許是可能的。”
您可以在下面的影片中看到 Fernando Uribe-Romo 解釋人工光合作用過程：
研究結果發表於材料化學學報A。
