錳資源豐富、成本低廉,是貴金屬催化劑的理想替代品。而甲酸鹽作為一種潛力巨大的儲氫材料,有望為下一代氫燃料電池提供清潔動力。
氫燃料電池被視為未來清潔能源的重要方向。然而,氫氣的高效制取與安全儲存仍是制約其廣泛應用的瓶頸問題。相比之下,甲酸已在工業上大規模生產,常用于防腐、抗菌和皮革加工。近年來,它也被許多科研人員視為便捷的“氫載體”。然而,工業上的甲酸鹽生產仍依賴化石燃料,難以擺脫碳排放困局。為此,團隊提出一條更可持續的路徑:直接從空氣中捕獲CO2,并將其轉化為甲酸鹽。這一過程不僅能減少溫室氣體,還能“變廢為寶”,產出高價值化學品。
實現這一轉化的關鍵在于新型錳基催化劑。過去,高效的催化劑多依賴昂貴、稀有甚至有毒的貴金屬;而常見金屬雖廉價易得,卻容易在反應中失活,難以勝任。
為攻克這一難題,團隊創新性地重構了催化劑結構,在配體中引入一個額外的供體原子,這一巧妙設計顯著增強了催化劑的穩定性,大幅延長了使用壽命。
實驗證明,這種新型錳基催化劑性能優異,已超越多數貴金屬體系,展現出強大的應用前景。團隊表示,這一設計理念不僅適用于CO2轉化,還可能推廣至其他催化反應領域,推動更多綠色化學技術的發展。
責任編輯: 張磊