光催化技术正通过光子驱动催化反应重塑传统化石燃料化学，其核心在于利用太阳能直接触发化学反应，将CO₂、生物质甚至塑料废弃物转化为高附加值燃料与化学品。这一领域的突破性进展主要体现在以下几个方面： #

该研究由科罗拉多州立大学化学系及可持续光氧化还原催化中心（SuPRCat）的Garret Miyake与Robert Paton教授团队主导。他们受光合作用启发的系统利用可见光温和改变化合物性质，通过使化合物暴露于两个独立光子（光粒子）来产生反应所需能量。Miyake指出，单个光子通常无法携带足够的能量驱动此类反应，而该团队的双光子能量叠加系统可轻松实现超还原反应——这类化学变化需要极高能量以断裂强韧化学键或实现电子转移。

Miyake表示，该系统已在芳香烃（即芳烃类化合物）中完成测试。这类化合物通常具有极强的化学惰性。

"当前针对化石燃料中苯等芳烃的还原转化技术，本系统是实现塑料与医药所需化学品生产的最有效方案。"Miyake强调，"由于原始化学键强度极高，此类反应的常规生成过程往往面临能耗高、效率低的挑战。"该研究隶属于美国国家科学基金会可持续光氧化还原催化中心在CSU开展的工作框架，Miyake担任该多机构联合研究项目的负责人，致力于推进多领域化学合成工艺的革新。

美国国家科学基金会化学创新中心项目总监Katharine Covert评价称，光氧化还原催化技术已成为制药等行业不可或缺的核心技术："通过该中心，合成化学家与计算化学家协同揭示了催化剂功能背后的基础化学机制，并成功开发出更低能耗的新型路径。"

Miyake透露，中心研究人员正在开发类似催化体系，以支撑节能型肥料氨生产、全氟烷基物质（PFAS）分解及塑料升级回收等关键领域。"我们组建了全明星化学家团队应对这些挑战，为世界构建更可持续的未来。"他补充道，"全球可持续发展存在倒计时，必须在现有模式导致不可逆后果前，加速开发绿色技术。"

该论文合作者包括科罗拉多大学博尔德分校教授Niels Damrauer，其他CSU作者包括Amreen Bains、Brandon Portela、Alexander Green、Anna Wolff及Ludovic Patin。