好用不吃土，光解CO2变乙醇不是梦

材料牛注：如何撕掉地球的“暖宝宝”，减少大气层中的CO₂让不少科学家头疼不已。最近，德州大学阿灵顿分校的科学家们发现了让多余的CO₂变废为宝的新方法。

德州大学阿灵顿分校的化学家们首次发现了一个现象——使用聚苯胺，一种有机半导体聚合物作为光电阴极材料参与二氧化碳转化酒精反应时，转化过程将无需催化剂催化。这一发现为聚苯胺在燃料转化方面提供了广阔发展前景。

“这一发现将促成该领域研究成果的新应用，有机半导体聚合物在太阳能燃料电池中的使用有望因此变得更加廉价易得，”首席研究员Krishnan Rajeshwar介绍说。Krishnan Rajeshwar是德州大学阿灵顿分校(UTA，下同)著名的化学和生物化学教授，同时也是UTA可再生能源科技中心联席主任。

Rajeshwar说，“这些有机半导体聚合物表现出一些技术上的优势，比如由这种材料参与的酒精转化反应可以在较低的温度下进行，不需要催化剂来维持，且反应过程的能源消耗更少。这些技术优势将进一步降低成本。”

最近，Rajeshwar和赛格德大学物理化学与材料科学系教授，Csaba Janaky，在英国皇家化学学会杂志ChemComm 上共同发表了他们的研究结果：Polyaniline films photoelectrochemically reduce CO₂ to alcohols。

在这项研究的检验实验中，研究人员结合光谱数据，分析光电效应测量和吸附过程中聚苯胺的特性。他们同时也进行了几种导电聚合物的性能比较。

实验进行两小时后检测到了稳定的电流。这表明在整个研究过程中，聚苯胺薄膜一直发挥着它的光电效应。尽管在气相中只检测到氢气，但在饱和二氧化碳溶液中发现了一些非常有价值的燃料，如甲醇和乙醇。

“除了这些技术特性，作为一种聚合物，聚苯胺也可以用来制作织物，或者根据光电化学还原反应的需要，制成大面积，可用于屋顶或曲面的薄膜，以减少价格昂贵且存在安全隐患的太阳能聚光器的使用。”Rajeshwar说。

UTA化学与生物化学系主任Frederick MacDonnell强调，在UTA关注全球环境影响，实施2020战略计划——“Bold Solutions|Global Impact”的背景下，本项研究的意义尤为重大。

“我们都意识到了减少二氧化碳排放量的必要性，因此Rajeshwar博士领导的太阳能燃料发电新材料领域的研究工作也由此变得至关重要，”MacDonnell说。“找到一种价格低廉、有现实应用价值的阴极材料，可以为制造更便宜、更有效的太阳能燃料电池创造新的可能。”

Rajeshwar 1983年加入理学院，是UTA杰出学者协会的会员。他也是新任的电化学协会主席。电化学协会是一个由国家顶尖研究人员组成，致力于推进固态电化学科学技术研究的组织。

原文链接：Inexpensive semiconducting organic polymers can harvest sunlight to split carbon dioxide into alcohol fuel。

文献链接：Polyaniline films photoelectrochemically reduce CO2 to alcohols。

本文由编辑部杨浩提供素材，刘育辰编译，时冰遥审核，点我加入材料人编辑部