IT之家 1 月 18 日消息，耶鲁大学和美国密苏里大学的研究人员开发出一种基于锰的低成本催化剂，可高效将二氧化碳转化为甲酸盐（储氢介质、氢燃料电池的潜在燃料）。该成果不仅在稳定性和催化寿命方面表现出色，还在整体性能上超越了多数依赖贵金属的催化体系。相关研究成果已于 1 月 5 日发表在学术期刊《化学》上。
研究关注的核心问题之一是氢的可持续生产与储存。氢燃料电池通过将氢的化学能转化为电能来发电，被视为清洁能源的重要方向，但其大规模应用仍受制于氢气生产和储存成本等难题。目前，甲酸（甲酸盐的质子化形式）已大量生产用于食品保鲜、抗菌处理和皮革鞣制等工业用途，但现有工艺仍依赖化石燃料，难以满足长期可持续发展的需求。
研究人员指出，如果能够直接利用大气或工业排放中的二氧化碳制备甲酸盐，不仅有助于减少温室气体排放，还能实现碳资源的再利用。然而，实现这一过程的关键在于催化剂。现阶段，性能较好的催化剂多基于贵金属，这类材料价格昂贵、储量有限，且存在一定毒性；而价格更低、储量更丰富的金属催化剂则往往稳定性不足，容易分解，难以长期工作。针对这一难题，研究团队提出了一种新的解决方案。他们通过在锰基催化剂的配体结构中引入额外的供电子原子，显著提升了催化剂的稳定性和使用寿命。实验结果显示，这种新设计的锰催化剂在将 CO₂ 加氢转化为甲酸盐的过程中，整体效率和耐久性已超过大多数贵金属催化体系。研究人员表示，看到配体设计在实际性能中发挥如此显著的作用，令团队备受鼓舞。此外，这一设计思路不仅适用于 CO₂ 向甲酸盐的转化过程，未来还有望推广到其他催化反应中。研究团队认为，该成果为低成本、低毒性、可持续的二氧化碳资源化利用提供了新的技术路径，也为氢能存储和燃料电池相关技术的进一步发展奠定了基础。IT之家附论文地址：
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2025.102833
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