欧阳钢锋教授课题组在太阳能到化学能的人工转化方面取得新进展

 太阳能到化学能的人工转化是应对全球能源危机的重要途径之一。然而，自然条件下的太阳能−化学能转化效率却难以与自然界中太阳能−生物质转化效率匹敌。此外，现有的太阳能−化学能转化体系，如水光解制备氢气，还由于水中溶解氧的竞争反应，以及生产的氢气所存在的遇氧爆炸的安全隐患，无法在敞开环境中运行。

 针对这一科学问题，欧阳钢锋教授课题以过氧化氢作为储能物质，通过仿照绿色植物光合作用中的电子储存过程，大幅延长了光生载流子的寿命，实现了自然条件下高效的太阳能−化学能人工转化。在自然条件下，过氧化氢产率高达909 μmol·g^-1·h^-1，太阳能到过氧化氢的转化率为0.26%，首次高于绿色植物的平均光合作用效率（0.1%）。同时，由于过氧化氢是一种清洁的强氧化剂，其原位低成本的高效制备，为其在污染水体原位处理的应用方面奠定了基础。

图1（A）绿色植物的电子转移和储存策略；（B）仿照绿色植物光合作用所发展的电子转移和储存策略

上述研究成果得到了国家自然科学基金重点项目、广东省重点研发项目等项目的资助和永利集团3044noc登录入口测试中心的支持。相关研究成果以“自然环境下高达0.26%的太阳能到化学能的转换（A solar-to-chemical conversion efficiency up to 0.26% achieved in ambient conditions）”为题，于2021年11月8日在线发表于国际知名综合期刊《美国科学院院刊》（Proceedings of National Academy of Sciences of the United States of America），论文连接为：https://www.pnas.org/content/118/46/e2115666118。我校永利集团3044noc登录入口博士后叶宇昕为论文第一作者，欧阳钢锋教授为通讯作者。