二氧化碳高温分解（利用可见光高效分解二氧化碳）

在过去的一个半世纪里，人类运动产生的二氧化碳（CO2）已经明显上升，并被视为全球温度变化和奇怪气候设计的主要驱动力。通过这种方式，在各个领域都有广泛的探索中心，致力于降低我们的二氧化碳排放量及其环境水平。一个很有希望的方法是利用吸收光能的光催化剂来综合分离或“减少”二氧化碳，从而加速反应。有了这项技术，基于太阳的二氧化碳控制减少，在没有其他伪造的能源源泉被利用的情况下，成为可以想象的，打开了一个可行的未来管理方式的途径。

由日本名古屋理工学院的川崎真治博士和石井优介博士领导的一组研究人员一直在努力实现利用太阳能减少二氧化碳排放的目标。他们的探索始于需要解决碘酸银（AgIO3）的限制性材料性问题，这是一种光催化剂，因其有助于CO2减排反应而受到广泛关注。问题是AgIO3需要比可见光更高的能量来作为一种高效的光催化剂；可见光是太阳辐射的主要来源。

研究人员试图通过加入碘化银（AgI）和AgIO3来解决这一问题，碘化银可以有效地吸收和利用可见光。在任何情况下，AgIO3-AgI复合材料都有复杂的混合措施，使其巨大的生产范围不合逻辑。此外，它们的结构不能提供从AgI到AgIO3的光激发（通过光吸收激发的电子）交换的有效途径，这对复合物的反应物运动至关重要。

在硝酸银（AgNO3）水溶液中浸泡一个代表碘粒子的碳纳米管，制备复合光催化剂。图片来源：名古屋工学院的Shinji Kawasaki和Yosuke Ishii

“我们现在培育了另一种光催化剂，它将单壁碳纳米管（SWCNTs）与AgIO3和AgI结合，形成三段复合推动力，”川崎博士说，“SWCNTs的工作是多模式的。它解决了组合和电子运动路径问题。”

三段复合材料的共混相互作用是基本的，仅包括两个阶段：1.利用电化学氧化策略在单壁碳纳米管内缩聚碘原子；通过淹没硝酸银（AgNO3）的水状排列的过去进展的产物来建立复合材料。

利用该复合材料的光谱感知表明，在混合循环中，示例碘粒子从SWCNT获得电荷并转变为显式粒子。然后，在那一点上，这些反应与AgNO3形成AgI和AgIO3微晶，由于典型碘原子的潜在位置，这些微晶始终保存在所有单壁碳纳米管上。通过模拟阳光的实验研究发现，单壁碳纳米管同样作为一个传导通路，通过这个通路，光激发的电子从AgI移动到AgIO3，使二氧化碳减少到一氧化碳（CO）。

这种新型的三段光催化剂的散射无疑可以溅到聚合物薄膜上，以提供可调节的阴极，这种阴极可以协调到各种环境中。

此外，单壁碳纳米管的固化还考虑了复合散射效应，从而有效地将其覆盖在一种精致的薄膜聚合物上，从而产生灵活的、可用于不同应用的可适应性光催化终端。

石井博士对他们的光催化剂的潜在能力很有信心。”它可以使基于阳光的现代二氧化碳外流和空气二氧化碳减少成为一种简单可行的基于能源的环境友好型安排，以应对全球范围内的温度升高和环境变化，使个人的生活更加安全和美好，”他说。

该组织表示，下一阶段将研究利用他们的光催化剂进行日光氢老化的可能性。