美国能源部布鲁克海文国家实验室的科学家们开发出了一种突破性的新方法，可以将二氧化碳（CO2）转化为甲酸盐（HCOO-），这是一种有价值的工业化学品。 这种模仿光合作用的创新工艺可能为可持续生产重要化学品铺平道路。
这项发表在《美国化学学会杂志》上的研究利用了一种光激活的金属中心催化剂来促进转化。 这种催化剂有效地转移电子和质子，这对于化学转化至关重要。 研究的主要作者Sai Puneet Desai解释说：“我们正在利用像CO2这样廉价且丰富的物质，并添加电子和质子，将其转化为有用的东西。”
该团队的方法比以前的方法具有显著优势。 他们设计了一种催化剂，其中金属中心受到配体的保护，从而防止了不必要的副反应并提高了选择性。 这种“花状”结构，其中金属是中心，配体是花瓣，可以精确控制最终产品。
这种基于配体的策略确保仅生成甲酸盐，消除了与其他副产物的竞争。 科学家们已经成功地用钌中心催化剂测试了该方法，并正在探索使用铁等地球储量丰富的金属。 这为更可持续和具有成本效益的化学品生产打开了大门。
科学家们在很大程度上依赖理论和计算化学来理解反应机理。 他们使用先进的技术来实时研究该过程，证实了关键中间步骤的存在。 这项研究为将CO2转化为有价值的产品提供了一条有希望的途径，有助于实现更可持续的未来。