近日，学院逯子扬教授在户外规模化太阳能碳转化和新型催化剂研发领域取得积极的进展，研究性论文《Printable Newtonian fluid photocatalysts for scale-up solar CO₂ conversion》发表于《Nature Communications》期刊。

传统光催化剂多为粉末形态，规模化应用时需依赖基质固定，难以在曲面、斜面、露天强风环境下稳定负载，严重制约太阳能CO₂转化技术落地。本研究首创可涂刷牛顿流体光催化剂，由内部纳米中空咪唑骨架（PIL）与外部可光激发液态链（EY[M]）通过静电自组装构成，兼具稳定流动性与高黏附性，可直接涂刷于各类载体；其内部的带正电微孔纳米中空PIL球，提供丰富吸附/催化位点，永久孔隙加速CO₂扩散；外部的EY[M]接枝聚醚胺形成的负电液态链，既是电子供体强化电荷分离，又通过静电作用稳定流体结构。这种固-液界面协同作用，共同实现了高效光吸收→电荷分离→CO₂吸附→定向转化全链条优化。最终，牛顿流体催化剂的CO析出速率达1228.68 μmol·h⁻¹·m⁻²，为PIL的57.84倍、EY的13.99倍、EY[M]的15.20 倍；表观量子效率AQY=0.43%，TOF达2.28×10⁻²·h⁻¹，远超传统咪唑基催化剂。同时，研究搭建了36 L、0.6 m×0.6 m的户外反应器，真实太阳光下5 h CO产率为613.51 μmol·m⁻²，长期运行稳定。这种通用的合成方法可以将常见的有机/无机光催化剂转化为类似的牛顿流体光催化剂，为光催化工业化放大提供全新材料范式。