美國能源部布魯克海文國家實驗室的科學家們開發出了一種突破性的新方法，可以將二氧化碳（CO2）轉化為甲酸鹽（HCOO-），這是一種有價值的工業化學品。 這種模仿光合作用的創新工藝可能為可持續生產重要化學品鋪平道路。
這項發表在《美國化學學會雜誌》上的研究利用了一種光激活的金屬中心催化劑來促進轉化。 這種催化劑有效地轉移電子和質子，這對於化學轉化至關重要。 研究的主要作者Sai Puneet Desai解釋說：「我們正在利用像CO2這樣廉價且豐富的物質，並添加電子和質子，將其轉化為有用的東西。」
該團隊的方法比以前的方法具有顯著優勢。 他們設計了一種催化劑，其中金屬中心受到配體的保護，從而防止了不必要的副反應並提高了選擇性。 這種「花狀」結構，其中金屬是中心，配體是花瓣，可以精確控制最終產品。
這種基於配體的策略確保僅生成甲酸鹽，消除了與其他副產物的競爭。 科學家們已經成功地用釕中心催化劑測試了該方法，並正在探索使用鐵等地球儲量豐富的金屬。 這為更可持續和具有成本效益的化學品生產打開了大門。
科學家們在很大程度上依賴理論和計算化學來理解反應機理。 他們使用先進的技術來實時研究該過程，證實了關鍵中間步驟的存在。 這項研究為將CO2轉化為有價值的產品提供了一條有希望的途徑，有助於實現更可持續的未來。