你面前有两个难题：第一个是大气中不断增加的二氧化碳，我们希望能控制它的总量；第二个难题是我们需要乙烯 —— 你穿的衣服、用的塑料袋、轮胎都离不开它。

有人希望能同时解决这两个难题，他们用二氧化碳制备了乙烯。

近日，中国科学院大连化学物理研究所王锋研究员团队联合意大利科研团队，在光催化氢气异裂领域取得新进展，实现了常温下氢气异裂。

要理解这次的成果，得从三个关键词说起：

氢气：氢气是重要的化工原料，能参与多种反应 —— 比如和氮气合成氨做肥料、和二氧化碳合成甲烷做燃料，还能与不饱和有机物加氢生成日常化学品。但氢气反应的前提是让两个氢原子分开。

异裂：氢气分子像一对相拥的恋人，“分手” 有两种方式：均裂（平分电子）和异裂（一个带走全部电子，另一个净身出户）。异裂产生的带负电活性氢物种很活泼，但通常需要高温、电离等苛刻条件。

常温：大连化物所的科学家找到了在常温常压下实现氢气异裂的方法。

怎么做到的？核心是光催化：高中物理的光电效应是光打出发射电子，光催化则是用较长波长的光照射半导体，激发的电子留在半导体内，形成带正电的空穴。

科学家需要让正负电荷在纳米尺度邻近但独立存在（避免重新结合），这叫 “正负电荷中心诱导”。

团队用二氧化钛与金纳米颗粒组成催化剂：二氧化钛和金颗粒的界面是空穴陷阱，金颗粒是电子陷阱。

用 365 纳米光线照射时，常温常压下就能形成邻近的正负电荷中心，诱导氢气异裂。

异裂产生的活性氢物种将二氧化碳转化为乙烷，再脱氢得到乙烯。目前系统可稳定运行 1500 小时以上，二氧化碳近乎完全转化为乙烯。

这个成果的意义在于：利用光催化这把 “温和手术刀” 拆开氢气分子，让氢气反应更安全、更节能 —— 不用再依赖高温高压。

这也为碳中和带来新可能：温室气体二氧化碳可直接转化为乙烯等化工原料。

需要补充的是：尽管实验室成果稳定，但离规模化生产还有工程问题要解决。从实验室到化工厂的距离遥远，但并非遥不可及。

我们相信并期盼，钟声已传来，黎明就在前方。