使用绿色氢气对CO2进行加氢是应对气候变化的最佳工艺之一，可以为三个具有挑战性的问题提供单一解决方案，1)CO2含量过高，2)太阳能发电与需求之间的时间不匹配，以及3)氢气储气。然而，CO2加氢反应需要非常高的温度，导致催化剂快速失活。

含镍黑金利用太阳能和绿色氢将二氧化碳转化为化学物质

在ACSNano上发表的新作品中，孟买塔塔基础研究所(TIFR)的研究人员提出了这样一个问题：这种高温CO2氢化是否可以在室温至中等温度下通过H2和CO2的等离子体激元激发进行催化使用等离子体催化剂。他们已经证明，等离子体黑色金镍可使用可见光有效催化CO2氢化。

反应在低至84至223°C的温度下发生，无需外部加热。研究人员发现，与DPC-C4相比，催化活性增加了多倍，以至于仅用DPC-C4-Ni观察到可测量的光活性。它显示了2464±40mmolgNi-1h-1的最佳报告CO生产率和在流动条件下大于95%的选择性。该催化剂表现出非凡的稳定性(100小时)。

超线性幂律依赖于光强度(幂律指数为5.6)，光催化量子效率随着光强度和反应温度的升高而增加，而光中的动力学同位素效应(KIE)(1.91)高于黑暗，证实了热电子介导的反应机制。热载流子动力学的超快研究证明了从Au到Ni的超快电子注入，用载流子填充了Ni反应器。研究人员观察到这种由于热电子从金转移到镍而产生的间接电荷的光谱特征。有限差分时域模拟还显示了DPC-C4-Ni中等离子激元诱导的高局部场强增强。

原位DRIFTS研究表明，Ni原子顶部线性键合的CO存在C=O伸缩振动，而桥羰基物质的形成受到阻碍。CO2氢化通过线性键合的镍-CO通过直接解离路径发生。DPC-C4-Ni的Ni位置上的线性键合CO由于其弱Ni-C键而弱键合。因此，CO解吸是有效的，限制氢化为甲烷，导致超过95%的CO选择性。

高生产率和选择性是由于NiNPs高度分散在黑金上，提供弱结合的CO途径，以及黑金出色的光捕获能力。由于在黑金SPR的等离子体阻尼过程中镍d带中的电子被激发到更高的能级，以及由于从黑金到Ni的热电子转移而填充Nid带，Ni位点显示出优异的活性即使在更小的粒径。

黑金-Ni出色的催化性能可能为开发用于CO2还原和其他使用黑金的催化过程的等离子体催化剂提供了一种途径。