深圳科研团队找到“人工光合作用”黄金距离新方法可将二氧化碳高效变甲烷_贵金属

深圳科研团队找到“人工光合作用”黄金距离新方法可将二氧化碳高效变甲烷

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2025-10-05 20:56:33

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深圳新闻网2025年10月5日讯（深圳特区报记者李丽通讯员王之康）随着“双碳”目标深入推进，如何有效减少并利用大气中的二氧化碳，使其转化为燃料和化学品，被誉为“人工光合作用”的终极梦想之一，其中，如何将二氧化碳高效转化为甲烷尤其引人关注。

近日，深圳理工大学学者在《自然·通讯》上发表最新成果，像“摆棋子”一样精确控制催化剂中铜单原子的间距，构建出一个高效“原子级工厂”，可将二氧化碳高效转化为清洁能源“甲烷”——这一天然气的主要成分。该项目中，博士后黎琳波、博士生雷新为共同第一作者，深圳理工材料科学与能源工程学院助理教授张小龙、深圳理工院士工作站教授成会明、深圳理工材料科学与能源工程学院特聘教授唐永炳为共同通讯作者。

“这就好比推一辆卡住的车上坡，我们找到了一条更省力、更平缓的路径，反应自然进行得更快、更顺利。”张小龙介绍，团队设计了一种精妙的“载体几何工程”策略，以平整的石墨片作为“二级地基”，通过聚多巴胺这层特殊的“分子胶水”，将催化剂中的铜原子以单原子的形式固牢，将其平均距离精准控制在大约0.68纳米——这是二氧化碳高效转化为甲烷的“黄金距离”。该技术将甲烷生成的选择性提升至70%，性能较传统催化剂提升1.5倍以上，为闭合“人工碳循环”、实现碳中和目标提供了全新的技术路径。

编辑：单铭捷

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