據(jù)物理學家組織網(wǎng)7月18日（北京時間）報道，韓國化學技術研究所和首爾梨花女子大學的新研究，證明石墨烯作為一種高效的光催化劑可使人工光合作用系統(tǒng)的效率提升，其同時展示了一個能直接將二氧化碳轉換成太陽能化學物質或太陽能燃料的基準實例。該研究刊登在最新一期的《美國化學學會雜志》上。
人工光合作用系統(tǒng)可使太陽光能轉換成化學能，產(chǎn)生可再生、無污染的燃料及多種用途的化學品。開發(fā)出一個高效的太陽能燃料轉換過程非常具有挑戰(zhàn)性，盡管研究人員已經(jīng)演示了人工光合作用的可行性，但實現(xiàn)其高效率卻比較困難。此前曾嘗試用石墨烯半導體復合材料作為催化劑，但效率也較低。
新研究中，科學家使用石墨烯作為光觸媒，然后再加以卟啉酶，該物質可以把陽光和二氧化碳轉換成甲酸，用于塑料行業(yè)的化學品和燃料電池的燃料。測試結果表明，基于石墨烯的光催化劑在可見光范疇下功能強大，其整體效益顯著高于其他催化劑。
研究還發(fā)現(xiàn)，該材料具有良好的電子傳輸能力，并且，石墨烯較大的表面積有助于加快化學反應的轉換過程。這種可從二氧化碳中直接生產(chǎn)出太陽能燃料的能力，可應用于燃料電池、塑料制業(yè)以及制藥行業(yè)。
研究人員稱：“作為一個實用性強大的系統(tǒng)，此次成果也可用于生產(chǎn)特制的精細化學品，例如，手性2-氨基-1-方基乙醇衍生物。這是多種極其昂貴的手性藥物的重要中間體，現(xiàn)在通過我們的催化劑——酶耦合人工光合作用系統(tǒng)，可以利用太陽光能簡單地合成出來。”(新華網(wǎng))