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在能源和環(huán)境領(lǐng)域，模仿植物和細菌，通過人工光合作用將CO₂轉(zhuǎn)化為能源是一件極具吸引力的挑戰(zhàn)。然而，CO₂的化學(xué)惰性使得大部分的化學(xué)和光化學(xué)轉(zhuǎn)化策略都不太高效。

有鑒于此，Asadi等人報道了一種納米級別的WSe₂及相關(guān)的電催化劑，以離子液體為反應(yīng)媒介，大大地提高了CO₂轉(zhuǎn)化為CO的效率。電流密度可達到18.95 mA cm^-2，CO法拉第效率24%。在較低的過電位（54 mV）條件下，CO生成的TOF值為0.28 S^-1。

圖1. 各種材料的CO₂還原性能對比

進一步，研究人員將這種電催化劑應(yīng)用到具有光捕獲作用的人工樹葉體系中，在不需要外部電能的條件下可實現(xiàn)水的氧化。這種人工樹葉，一面通過納米WSe₂進行CO₂還原轉(zhuǎn)化，另一面通過Co基催化劑進行水氧化產(chǎn)氧。

真是科研處處有驚喜啊！

圖2. 人工樹葉：一面還原CO₂，另一面氧化水

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Mohammad Asadi, Kibum Kim, Cong Liu, Larry A. Curtiss, Amin Salehi-Khojin et al. Nanostructured transition metal dichalcogenide electrocatalysts for CO₂ reduction in ionic liquid. Science 2016, 353, 467-470.