日本九州大学首创光触媒技术

日本九州大学碳中性能源国际研究所（wpi-i2cner）于2月10日宣布，其科研团队在光催化领域取得突破性进展，**全球首次**成功利用光触媒系统，将二氧化碳（co2）与废弃聚对苯二甲酸乙二醇酯（pet）同步转化为高价值化学品。这一成果标志着环境治理与资源回收技术迈出了革命性的一步。

长期以来，传统的co2转化或塑料回收技术往往面临两大瓶颈：一是只能单一处理某种污染物，无法协同作业；二是反应过程高度依赖能源，且必须添加额外的化学试剂（即“牺牲剂”）才能驱动反应，这不仅增加了成本，也带来了二次污染风险。此次九州大学团队开发的新技术，彻底颠覆了上述传统模式。

该系统的核心创新在于构建了一个**无需牺牲剂**的协同氧化还原循环。研究人员巧妙地将co2与pet设定为互补的反应伙伴：在光照下，光生电子专门用于还原co2，而同时产生的空穴则负责氧化并分解pet塑料。这种设计使得两种污染物在单一反应体系中实现了“变废为宝”的同步转化。

具体实验数据显示，该系统的转化效率极高。co2被以**95%以上**的选择性转化为高价值的一氧化碳（co）；而废弃pet则被高效分解为甲烷、乙醇酸、乙酸等化工原料，以及可重新用于塑料生产的回收原料。这一过程不仅消除了对额外化学试剂的依赖，还大幅提升了能源利用效率。

支撑这一奇迹的关键，是团队自主研发的新型多组分催化剂**batinbtazno9**。该催化剂采用独特的“高熵氧化物（heo）”设计理念，并通过高压扭曲加工合成。利用同步辐射x射线分光技术确认，其原子结构存在特殊的畸变，能够容纳多种金属阳离子。这种独特的微观结构协同实现了可见光的高效吸收、电荷的快速分离、co2的强吸附以及复杂双反应的驱动。

对于中国行业从业者而言，日本在光催化材料微观结构调控上的突破，为国内“双碳”战略下的固废资源化提供了极具参考价值的技术路线。随着光伏成本的降低，这种利用太阳能同时处理温室气体与塑料垃圾的“一石二鸟”技术，未来有望在化工园区或大型垃圾处理中心实现规模化应用，成为循环经济的新引擎。