近日，来自美国能源部下属的劳伦斯伯克利国家实验室和新加坡南洋理工大学的科学家们利用光催化技术，研发出了将二氧化碳转化为清洁能源的新方法。这是一个令人振奋的双赢结果，它不仅实验过程十分环保(使用太阳能)，而且转化出的燃料也可为人类所用。

　　金属有机框架(metal-organic framework，MOF)，是一种由金属离子和聚合物所组成的，用来贮存二氧化碳气体的三维框架结构，它以其特殊的框架结构被广泛的应用在了催化领域中。科研人员们这次也采取了类似的研究方向，由来自劳伦斯伯克利实验室的郑海梅所带领的小组研制出了一种新的光催化剂，它含有金属镍的成分，可以轻易的融合在类似于金属有机框架的催化矩阵中。

　　但是，他们研发的催化矩阵可是青出于蓝而胜于蓝，它与传统的金属有机框架有一个很大的区别。当矩阵是刚体的时候，经由它所催化出的材料会呈现一种类似于海绵的形态，因此，由于表面积的增大，他们从根本上提高了矩阵转化气体的效率。

　　在《科学进展》(Science Advances)期刊上，研究小组对于实验进行了报告，称该试验有将二氧化碳完全转化成一氧化碳的能力。“实验结果显示出，作为反应物的二氧化碳被100%的转换成了一氧化碳，没有任何杂质。”郑博士说，“我们达到了最佳的实验结果(没有杂质)，这是该领域很大的一个进步，因为这是有史以来第一次得到纯净的生成物。”

　　研究员们对于催化剂的制作也是下了狠功夫，为了成功合成含镍的有机催化剂，他们首先将镍的前体溶解在了三甘醇溶液里，之后再将溶液暴露在漫射的红色激光下，来让溶液吸收光能以供反应。在这个过程中，研究员们发现，当激光的波长变化时，所生成的催化剂中化学成分比例也不同。从此，科学家们可以判断出，哪些反应是由光催化的，哪些又是由热能催化的。

　　研究员们通过使用气体色谱法和质量光谱法，发现了在室温条件下，只要1克含镍有机催化剂就可以成功转化出400毫升的一氧化碳气体。实验过程中，该材料不仅反应效率非常高，而且还体现出了一定程度上的耐用性，也就是说，这种方式可以经受得起大规模，长时间的使用。

　　他们的实验结果潜在的助推了人类在环保事业上的发展，该方法不仅效率高，产生的收益也很大。在该领域的研究也是有一段历史了，2015年，加州大学伯克利分校的研究小组就已经将使用钴卟啉来作为催化剂进行转化的实验公之于众。将二氧化碳转化成清洁能源被认为是一块有利可图的领域，该领域的主要奖项，Carbon X Prize会向成功的科研小组提供2千万美元的资金支持，也会帮助他们将实验成果融入到人们生活中以进行市场化的投产。所以说如果研究成功，其潜在的利润是巨大的。

　　“我们所生活的世界的化石燃料储量已经捉襟见肘，所以我们要研发出可行，创新的方法来找出它们的替代品，同时也要严格控制大气中二氧化碳的含量。”郑海梅说“使用太阳能来将二氧化碳转化为清洁能源是一次全球性的尝试，我们所展示的含镍有机光催化剂是对含碳清洁能源实际量产的一次强有力的助推。”

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