二氧化碳合成固体碳纳米纤维：让人又爱又恨的碳，其实是构建生命的碳！

二氧化碳合成固体碳纳米纤维：让人又爱又恨的碳，其实是构建生命的碳！

碳元素，这个既让人又爱又恨的元素，既是温室气体的主要来源，也是构建生命的基石。近年来，科学家们在碳元素的研究和应用上取得了重要进展，不仅开发出将二氧化碳转化为碳纳米纤维的新方法，还在人工光合作用等领域取得突破。

二氧化碳合成碳纳米纤维：实现负碳排放的新途径

美国能源部布鲁克海文国家实验室和哥伦比亚大学的科学家们开发出一种将二氧化碳转化为碳纳米纤维的方法。这种材料具有高强度、导热性和导电性等独特性能，可用于增强水泥强度，实现长期碳封存。

与传统的高温热解工艺相比，该方法在400摄氏度的相对低温下即可进行，且催化剂易于回收，具有良好的工业应用前景。如果使用可再生能源驱动，该工艺甚至可以实现真正的负碳排放。

超有用的“碳”：从钻石到石墨烯

在我们的生活中，碳元素以多种形式存在。从见证甜蜜爱情的钻石，到书写人类文明的墨水，再到具有神奇性能的石墨烯，碳元素展现出了非凡的应用价值。

西湖大学的黄嘉兴教授研发了一种基于石墨烯的黑色染发剂。这种染发剂不仅能提供深色效果，而且不会损伤头发，同时还能改善静电带来的困扰。

构建生命的“碳”：人工光合作用的突破

碳元素是构建生命的基本元素，地球上所有已知生物都是碳基生物。受植物光合作用启发，科学家们正在开发人工光合作用技术，以实现二氧化碳的高效转化。

麦克阿瑟天才奖得主杨培东教授研发的“液体阳光”系统，以半导体光学二极管为基础，构建纳米“森林”，能够将二氧化碳转化为有用的化学制品。目前，该系统的太阳能转化效率已达到8%-10%，远高于自然界水平。

结语

碳元素作为大自然摇篮中的一员，与人类共生共存。如何更好地理解、运用这一元素，不仅考验着科学家的智慧，也关系到人类社会的可持续发展。通过科技创新，我们有望在应对碳排放挑战的同时，充分发掘碳元素的应用潜力，实现人与自然的和谐共生。

本文原文来自cnBeta，世界顶尖科学家论坛