耶鲁大学和密苏里大学的化学家在一项新研究中提出了一种方法，可设计更可持续的催化剂，将二氧化碳高效转化为甲酸盐（formate）。甲酸盐被视为下一代燃料电池氢能的重要潜在来源。
研究发表在《Chem》期刊上。第一作者为耶鲁大学博士后Justin Wedal和密苏里大学研究助理Kyler Virtue，通讯作者为耶鲁大学教授Nilay Hazari和密苏里大学教授Wesley Bernskoetter。
燃料电池类似于电池，可将氢气的化学能转化为电能。推广氢燃料电池的一个挑战是如何以低成本、高效率生产和储存氢气。
Hazari教授表示：“利用二氧化碳是当前的优先任务，我们希望找到可再生化学原料来替代化石燃料来源的原料。”
甲酸（formic acid）是甲酸盐的质子化形式，在工业上被用作防腐剂、抗菌剂和鞣制剂。研究者认为，如果能可持续、高效地生产，甲酸盐也可能成为燃料电池氢能的来源。
目前，工业甲酸盐的生产仍依赖化石燃料，因此从长期来看并不可持续。研究人员提出，更环保的方法是利用大气中的二氧化碳生产甲酸盐，既减少温室气体排放，又获得有用化学品。
然而，这需要催化剂，而有效催化剂的开发一直是研究难点。
许多高效催化剂基于贵金属，价格高、稀缺且有毒；而常见金属催化剂虽然便宜、可持续，但往往容易分解，导致二氧化碳转化效率低下。
Hazari团队提出了一种新方法：他们通过在配体设计中加入额外的供体原子，显著延长了锰基催化剂的寿命，使其催化效果超过大多数贵金属催化剂。配体（ligand）是与金属原子结合并影响其反应性的原子或分子。
Wedal表示：“看到配体设计如此有效，我感到非常兴奋。”
研究人员还指出，该方法可广泛应用于其他催化转化反应，不仅限于二氧化碳转化为甲酸盐。
耶鲁大学的Brandon Mercado和Nicole Piekut为该研究的合著者。研究由美国能源部科学办公室资助。
原文链接：https://www.cell.com/chem/abstract/S2451-9294(25)00424-3?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS2451929425004243%3Fshowall%3Dtrue
（素材来自：Chem/耶鲁大学/密苏里大学 全球氢能网、新能源网综合）
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