深圳科研團隊找到“人工光合作用”黃金距離 新方法可將二氧化碳高效變甲烷

深圳新聞網2025年10月5日訊（深圳特區報記者 李麗 通訊員 王之康）隨著“雙碳”目標深入推進，如何有效減少并利用大氣中的二氧化碳，使其轉化為燃料和化學品，被譽為“人工光合作用”的終極夢想之一，其中，如何將二氧化碳高效轉化為甲烷尤其引人關注。

近日，深圳理工大學學者在《自然·通訊》上發表最新成果，像“擺棋子”一樣精確控制催化劑中銅單原子的間距，構建出一個高效“原子級工廠”，可將二氧化碳高效轉化為清潔能源“甲烷”——這一天然氣的主要成分。該項目中，博士后黎琳波、博士生雷新為共同第一作者，深圳理工材料科學與能源工程學院助理教授張小龍、深圳理工院士工作站教授成會明、深圳理工材料科學與能源工程學院特聘教授唐永炳為共同通訊作者。

“這就好比推一輛卡住的車上坡，我們找到了一條更省力、更平緩的路徑，反應自然進行得更快、更順利。”張小龍介紹，團隊設計了一種精妙的“載體幾何工程”策略，以平整的石墨片作為“二級地基”，通過聚多巴胺這層特殊的“分子膠水”，將催化劑中的銅原子以單原子的形式固牢，將其平均距離精準控制在大約0.68納米——這是二氧化碳高效轉化為甲烷的“黃金距離”。該技術將甲烷生成的選擇性提升至70%，性能較傳統催化劑提升1.5倍以上，為閉合“人工碳循環”、實現碳中和目標提供了全新的技術路徑。