由能源科学与工程系的苏-伊教授领导的研究小组已经成功地开发出了可以将二氧化碳转化为可用能源的光催化剂，例如甲烷或乙烷。
随着二氧化碳排放量的增加，地球温度上升，人们对减少二氧化碳的兴趣也在增加。二氧化碳是全球变暖的主要原因。此外，由于能源消耗而改用可重复使用的燃料也引起了人们的注意。为了解决跨国环境问题，将二氧化碳和水转化为碳氢化合物燃料所必需的光催化剂的研究越来越受到重视。
尽管许多带隙较大的半导体材料经常用于光催化剂的研究，但它们在各个领域对太阳能的吸收是有限的。因此，光催化剂的研究主要集中在改善光催化剂的结构和表面以增加太阳能吸收面积或利用具有良好电子传递的二维材料。
In教授的研究团队开发了一种高效的光催化剂，通过将石墨烯稳定高效地放置在还原的二氧化钛上，可以将二氧化碳转化为甲烷(CH4)或乙烷(C2H6)。
研究小组开发的光催化剂可以选择性地将二氧化碳从气体转化为甲烷或乙烷。结果表明，其生成体积分别为甲烷和乙烷的259umol/g和77umol/g，转化率分别比常规还原二氧化钛光催化剂高5.2%和2.7%。在乙烷生成体积方面，这个结果表明在类似的实验条件下，世界上效率最高。
此外,研究小组首次证明了孔隙走向石墨烯由于能带弯曲现象可见二氧化钛和石墨烯界面通过国际联合研究与詹姆斯·r·Durrant领导的研究小组在伦敦帝国理工学院化学系(ICL),英国使用光电子能谱。
当多电子参与反应时，孔隙向石墨烯的移动会导致电子聚集在还原的二氧化钛表面，形成大量的自由基甲烷(CH3)。研究小组确定了一种产生甲烷的机制，如果甲烷与氢离子发生反应，就产生甲烷;如果甲烷与氢离子发生反应，就产生乙烷。
该研究小组开发的催化剂材料预计将在未来应用于高附加值材料生产等多个领域，并通过利用阳光选择性地生产更高水平的碳氢化合物材料来解决全球变暖问题和能源消耗问题。
In教授说:“这次开发出的与石墨烯结合的还原二氧化钛光催化剂的优点是能够选择性地产生二氧化碳作为可用的化学元素，如甲烷或乙烷。通过开展后续研究，提高对话率，使其商业化，我们将为减少二氧化碳并将其转化为资源的技术的发展做出贡献。
——文章发布于2018年8月13日
