英國劍橋大學科學家研發出一種新型太陽能“人造樹葉”。這是一種生物混合裝置，融合了有機半導體與生物酶，能模擬光合作用，將二氧化碳（CO2）和陽光高效轉化為甲酸鹽等有價值的化工原料。該裝置不僅耐用、無毒，且完全不依賴化石燃料，為綠色化學工業開辟了新路徑。相關研究成果發表于新一期《焦耳》雜志。
新型“人造樹葉”正在運行中。圖片來源：英國劍橋大學
化工行業的碳排放量約占全球總量的6%。科學家正致力于推動化工行業“去化石化”，構建可持續的綠色化工體系。
劍橋大學研究團隊長期專注于“人造樹葉”技術，旨在利用陽光直接生產碳基燃料與化學品，擺脫對化石原料的依賴。但此前多數設計存在短板：有的依賴合成催化劑，穩定性差；有的采用無機半導體，不僅吸光效率低，還可能含有鉛等有毒元素。
此次突破在于開發出一種混合裝置，將吸光有機聚合物與細菌酶有機結合，將陽光、水和CO2直接轉化為甲酸鹽。甲酸鹽可用于石油鉆井液、香精合成、醫藥中間體制備以及有機催化反應等多個領域。
測試結果顯示，該裝置不僅電流輸出高，電子轉化效率也接近完美，持續運行時間超過24小時，遠超以往設計的耐久度。
新裝置兼具兩大優勢：有機半導體可調控、無毒；生物催化劑則具備高選擇性與高效率。這是有機半導體首次作為光捕獲組件應用于此類生物混合系統，標志著新一代環保“人造樹葉”邁出關鍵一步。
團隊認為，這一成果證明，太陽能設備完全可以實現高效、耐用、無毒與可持續的完美結合，有望成為未來生產綠色燃料與化學品的重要平臺。他們計劃進一步優化設計，延長設備壽命，并拓展其合成更多類型化學品的能力。
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