耶鲁大学与密苏里大学研究人员在《Chem》期刊发表最新成果，展示了一种以锰为材料的催化剂，能够高效地将二氧化碳转化为甲酸盐。锰元素储量丰富且价格较低，为替代昂贵金属提供了新选择。甲酸盐被视为潜在的储氢介质，有望应用于下一代燃料电池技术。

该研究由耶鲁大学博士后贾斯汀·韦达尔和密苏里大学研究生助理凯勒·沃图共同主导，耶鲁大学教授尼莱·哈扎里与密苏里大学教授韦斯利·伯恩斯凯特担任资深作者。

氢燃料电池通过氢气的化学能转换产生电能，其发展受限于氢气生产与储存的高成本。哈扎里教授指出：“二氧化碳利用已成为当前重点，我们需要寻找可再生化学原料替代化石燃料来源。”

甲酸作为甲酸盐的常见形态，已在工业中广泛用作防腐剂和皮革处理剂。科学家认为若能实现可持续生产，甲酸盐可作为燃料电池的氢源。目前多数甲酸盐生产依赖化石原料，环境效益有限，而直接从二氧化碳制备甲酸盐既能降低温室气体浓度，又能产出实用化学品。

二氧化碳转化为甲酸盐的过程需借助催化剂，但现有高效催化剂多采用稀有且有毒的贵金属，而廉价金属催化剂则容易失效。研究团队通过调整催化剂结构，显著提升了锰基催化剂的稳定性与使用寿命，其表现甚至优于多数贵金属催化剂。

韦达尔表示：“配体设计的改进取得了显著效果。”关键突破在于配体结构中增加了一个供体原子，从而增强了催化剂的稳定性。这一设计思路不仅适用于二氧化碳转化，还可能推动其他化学反应催化剂的优化。

耶鲁大学的布兰登·梅尔卡多和妮可·皮库特也参与了此项研究，项目资金来自美国能源部科学办公室。