为了将二氧化碳转化为乙烯，需先打破氢分子之间的键，传统方法依赖金、钛和紫外线照射。氢化反应作为化学工业最重要的反应之一，能借助氢从石油生产燃料、塑料等多种产品，而氢化反应中氢分子H₂必须分裂成氢原子，此为解离反应，有均裂解离和异裂解离两种方式，均需催化剂，且异解反应在高温高压下进行，均解离虽对工业应用有优势但耗能危险。

氢气在工业领域活跃应用近一个世纪，在石油化工等方面有不可替代作用，被誉为未来经济基础。近期，研究人员开发出氢气异解离新方法，相关研究发表于《科学》杂志。

研究人员使用含金纳米颗粒的二氧化钛(Au/TiO₂)作催化剂，添加波长为365纳米的近紫外光，能在室温下分离氢气。在文章中，化学家详细描述了氢的光化学解离机制：紫外线照射下，电子从二氧化钛迁移到金纳米粒子，空穴被金 - 氧 - 钛结构界面缺陷捕获，形成电子 - 空穴对，刺激氢原子间键断裂。科学家还发现，H₂解离活性几乎与紫外线强度呈线性关系，证实光照在室温下催化了反应。

实验装置为一根高10厘米、内径2.5厘米、外径3厘米的石英管，管内填充石英砂和金/二氧化钛复合物，照明采用波长为365±5纳米的LED，照明面板六边形环绕管体，管下放置吹风机用于温度控制。

该团队发明的工艺能在室温下将惰性二氧化碳还原为乙烷，随后乙烷经光催化脱氢反应生成乙烯。经1500小时紫外线照射，反应有效产率超99%，且此方法在阳光下有效，因太阳辐射光谱含必要紫外线波长。

这些结果让科学家看到希望，他们认为该方法不仅适用于科学研究，也适用于工业生产，看到了将其转化为可扩展技术，利用阳光或光热辐射实现化学生产现代化的机会。