廣東
近日，山東農業大學李培強教授領銜的碳一化學實驗室兩項研究成果發表，標志著團隊在二氧化碳高效轉化與利用領域實現從人工催化到農業光合固碳的全鏈條創新突破，充分展現了扎實的科研積累與交叉協同創新能力。
一、人工催化新突破：肖特基結驅動CO2光電還原制甲醇
課題組聚焦二氧化碳人工催化轉化這一全球能源與環境核心課題，由楊中學副教授作為第一作者，在納米材料領域頂級期刊《Nano Materials Science》發表題為“Synergistic Adsorption-catalysis Regulation Effect for Carbon Dioxide over Hierarchically-Structured Cu/ZrO2NTs”的研究論文。
該研究首創脈沖沉積法將銅納米顆粒（Cu NPs）精準填充入二氧化鋯納米管（ZrO2NTs），在界面構筑肖特基異質結，成功開發出高效光電催化（PEC）CO2還原制甲醇催化劑。實驗與理論計算證實：肖特基結顯著降低CO2吸附能壘與反應決速步能壘，實現吸附-催化協同調控，ZrO2作為主吸附位點富集CO2，Cu作為主催化位點高效轉化，中間產物經原位紅外與DFT計算精準驗證。此項工作不僅開辟了CO2高效光電催化劑的設計新范式，更為碳一催化還原提供了關鍵理論支撐，是人工光合體系的重要基礎突破。
二、農業應用新跨越：仿生光電催化賦能小麥光合固碳提質
基于上述光電催化、界面電荷調控、CO2富集活化的研究基礎，團隊實現重大應用場景拓展-將仿生光電催化原理從人工催化體系原創性遷移至作物光合固碳系統，由碩士研究生申翔為第一作者，在權威期刊《Journal of Colloid and Interface Science》發表題為“Dual-Interface Assembled Silanized Amide Nanoclusters: Driving Light-Carbon Synergy to Enhance Photosynthesis in Wheat” 的創新成果。
該研究直面小麥等C3作物碳濃縮機制缺失、光呼吸損耗大、光合效率受限的天然瓶頸，以仿生界面組裝為核心，創制雙功能硅烷化酰胺納米簇（SiANs）。材料兼具兩大核心功能：一是光調控，將有害紫外光轉化為可利用藍光，加速光系統II電子傳遞；二是界面碳富集，依托表面氨基在Rubisco酶周圍構建高濃度CO2微環境，大幅提升羧化效率。
這一突破首次將仿生光電催化技術應用于大田作物光合改良，實現“光-碳協同增效”：處理后小麥光合電子傳遞速率提升37.50%，Rubisco酶活性提升92.81%，凈光合速率提升61.58%，可溶性糖積累提升91.20%，為破解C3作物光合瓶頸、提升糧食產量與碳匯能力提供了全新納米生物調控方案。
特別聲明：以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布，本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
