最初，Jiao和他的研究團隊專注于開發(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)基金會和后來由美國國家航空航天局(NASA)資助的一個項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和他的研究團隊開發(fā)了一個有效的系統(tǒng)，但發(fā)現(xiàn)他們需要一個更好的催化劑來驅(qū)動反應(yīng)。

當他們?yōu)檫@項工作測試不同的金屬時，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，銅和鈦都被認為是便宜且相對豐富的。

單獨的銅在生產(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，并可以為保護環(huán)境做出貢獻。當它含有少許鈦時，銅催化劑的表現(xiàn)比單獨的銅好100倍，這是因為，當配對在一起時，這兩種金屬產(chǎn)生獨特的活性位點，以一種與鉑基催化劑的性能相當?shù)姆绞綆椭鷼湓哟呋瘎┍砻妗?/p>

Jiao團隊對他們發(fā)明的每個過程進行生命周期分析，以評估該技術(shù)如何與當前的方法疊加的經(jīng)濟性。早期的結(jié)果表明，銅 - 鈦催化劑可以以比目前最先進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。