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摘要：研究小组利用双核钌（Ru）配合物作为具有自光敏能力的光催化剂，开发了一种从二氧化碳中高选择性地生成一氧化碳的光催化还原反应。

关键词：钌（Ru）、配合物、光催化剂、CCU技术、可再生能源

日本筑波大学的研究小组利用双核钌（Ru）配合物作为具有自光敏能力的光催化剂，开发了一种从二氧化碳中高选择性地生成一氧化碳的光催化还原反应。

目前，约占全球能源80%的化石燃料，如石油和煤炭，实际上是古代大气中的二氧化碳（CO₂）通过植物光合作用转化为碳氢化合物而产生的，而消耗化石燃料作为燃料无非就是将古老的CO₂释放到现代大气中。

据称，二氧化碳（CO₂）会导致温室效应，随着大气中CO₂浓度的增加，加剧全球变暖，从而引发各种环境问题。

为了摆脱对化石燃料的依赖，近年来，利用水力发电、地热能、太阳能等可再生能源发电作为不依赖化石燃料的清洁能源备受关注。

然而，当利用自然现象作为能源时，存在发电量每天波动较大且不稳定、所获得的电能难以储存的问题。另一方面，人们期望通过将太阳能转化为化学能并储存起来，类似于植物的光合作用，可以解决上述的各种问题。

研究小组利用双核Ru配合物作为具有自光敏能力的光催化剂，开发出了一种高效光催化CO₂还原反应，可以高选择性地产生可用作燃料或化学产品原料的一氧化碳（CO）。

将牺牲还原剂添加到含有双核Ru配合物作为光催化剂的二甲基乙酰胺/H₂O混合溶剂中，并在1个标准大气压下的CO₂气氛中用中心波长为450nm的光照射10小时，结果证实，所添加的牺牲还原剂和底物CO₂均被消耗，并且以99%以上的选择性生成CO。

此外，450nm处的量子产率最高可达到19.7%。结果表明，即使将气相中的初始CO₂浓度降低至1.5%，该双核Ru配合物引起的光催化CO₂还原反应仍可以高效进行，并且几乎可以将添加的CO₂完全转化为CO。

此次实验条件下的最低CO₂浓度为1.5%，但据悉，研究小组未来将更精确地优化双核Ru配合物的分子设计，以提高催化活性，并创建一个即使在大气CO₂浓度水平下，催化二氧化碳还原反应也能高效进行的反应系统。

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筑波大学：利用双核Ru配合物作为光催化剂将CO2还原为CO