耶魯大學和密蘇里大學的化學家在一項新研究中提出了一種方法，可設計更可持續(xù)的催化劑，將二氧化碳高效轉化為甲酸鹽（formate）。甲酸鹽被視為下一代燃料電池氫能的重要潛在來源。

研究發(fā)表在《Chem》期刊上。第一作者為耶魯大學博士后Justin Wedal和密蘇里大學研究助理Kyler Virtue，通訊作者為耶魯大學教授Nilay Hazari和密蘇里大學教授Wesley Bernskoetter。

燃料電池類似于電池，可將氫氣的化學能轉化為電能。推廣氫燃料電池的一個挑戰(zhàn)是如何以低成本、高效率生產和儲存氫氣。

Hazari教授表示：“利用二氧化碳是當前的優(yōu)先任務，我們希望找到可再生化學原料來替代化石燃料來源的原料�！�

甲酸（formic acid）是甲酸鹽的質子化形式，在工業(yè)上被用作防腐劑、抗菌劑和鞣制劑。研究者認為，如果能可持續(xù)、高效地生產，甲酸鹽也可能成為燃料電池氫能的來源。

目前，工業(yè)甲酸鹽的生產仍依賴化石燃料，因此從長期來看并不可持續(xù)。研究人員提出，更環(huán)保的方法是利用大氣中的二氧化碳生產甲酸鹽，既減少溫室氣體排放，又獲得有用化學品。

然而，這需要催化劑，而有效催化劑的開發(fā)一直是研究難點。

許多高效催化劑基于貴金屬，價格高、稀缺且有毒；而常見金屬催化劑雖然便宜、可持續(xù)，但往往容易分解，導致二氧化碳轉化效率低下。

Hazari團隊提出了一種新方法：他們通過在配體設計中加入額外的供體原子，顯著延長了錳基催化劑的壽命，使其催化效果超過大多數(shù)貴金屬催化劑。配體（ligand）是與金屬原子結合并影響其反應性的原子或分子。

Wedal表示：“看到配體設計如此有效，我感到非常興奮。”

研究人員還指出，該方法可廣泛應用于其他催化轉化反應，不僅限于二氧化碳轉化為甲酸鹽。

耶魯大學的Brandon Mercado和Nicole Piekut為該研究的合著者。研究由美國能源部科學辦公室資助。

原文鏈接：https://www.cell.com/chem/abstract/S2451-9294(25)00424-3?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS2451929425004243%3Fshowall%3Dtrue

（素材來自：Chem/耶魯大學/密蘇里大學 全球氫能網、新能源網綜合）