最初，Jiao和他的研究團(tuán)隊(duì)專注于開發(fā)將二氧化碳轉(zhuǎn)化為化工產(chǎn)品的工藝，例如可用于燃料的乙醇，或可用于生產(chǎn)聚合物和塑料的乙烯。由國家科學(xué)基金會(huì)和后來由美國國家航空航天局(NASA)資助的一個(gè)項(xiàng)目探索了將二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧氣的方法，這對深空探測非常有用。Jiao和他的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個(gè)有效的系統(tǒng)，但發(fā)現(xiàn)他們需要一個(gè)更好的催化劑來驅(qū)動(dòng)反應(yīng)。

當(dāng)他們?yōu)檫@項(xiàng)工作測試不同的金屬時(shí)，研究人員意外地發(fā)現(xiàn)銅鈦合金是少數(shù)幾種非貴金屬催化劑之一，它可以將水分解成氫氣和氧氣。與通常適合于該工作的貴金屬(例如銀或鉑)相比，銅和鈦都被認(rèn)為是便宜且相對豐富的。

單獨(dú)的銅在生產(chǎn)氫氣方面無效。而在添加了一些其他化學(xué)物質(zhì)以及鈦之后，銅開始有了催化性能，并可以為保護(hù)環(huán)境做出貢獻(xiàn)。當(dāng)它含有少許鈦時(shí)，銅催化劑的表現(xiàn)比單獨(dú)的銅好100倍，這是因?yàn)?，?dāng)配對在一起時(shí)，這兩種金屬產(chǎn)生獨(dú)特的活性位點(diǎn)，以一種與鉑基催化劑的性能相當(dāng)?shù)姆绞綆椭鷼湓哟呋瘎┍砻妗?/p>

Jiao團(tuán)隊(duì)對他們發(fā)明的每個(gè)過程進(jìn)行生命周期分析，以評估該技術(shù)如何與當(dāng)前的方法疊加的經(jīng)濟(jì)性。早期的結(jié)果表明，銅 - 鈦催化劑可以以比目前最先進(jìn)的鉑催化劑高兩倍的速率從水中產(chǎn)生氫能。電化學(xué)過程可以在近室溫(70到176華氏度)下運(yùn)行，也可以提高催化劑的能效，并可以大大降低系統(tǒng)的總體資本成本。