日本的研究人員提出了一種降低二氧化碳(CO 2)的有機催化劑，該催化劑價格低廉，易于獲得且可回收利用。由于催化活性的水平可以通過溶劑條件來調(diào)節(jié)，因此它們的發(fā)現(xiàn)可以為將CO 2轉(zhuǎn)化為工業(yè)上有用的有機化合物開辟許多新的方向。

可持續(xù)發(fā)展是在下一代催化劑CO的發(fā)展的關鍵目標2減少。一種有希望的方法是稱為CO 2的氫化硅烷化的反應。然而，迄今為止為此目的開發(fā)的大多數(shù)催化劑的缺點是含有昂貴的金屬，不能廣泛獲得并且可能對環(huán)境有害。

現(xiàn)在，東京工業(yè)大學(東京工業(yè)大學)的科學家和日本國家先進工業(yè)科學技術研究所(AIST)的可再生能源研究中心已經(jīng)證明了使用完全可回收的無金屬催化劑的可能性。

通過比較如何不同的有機催化劑可以實現(xiàn)二氧化碳的硅氫加成2，該團隊發(fā)現(xiàn)一個超越了所有其他的選擇性和產(chǎn)量方面。這種稱為四丁基銨(TBA)甲酸鹽的催化劑實現(xiàn)了99%的選擇性，并以98%的產(chǎn)率生產(chǎn)出所需的甲酸鹽產(chǎn)物。反應迅速(在24小時內(nèi))和溫和條件下，在60℃的溫度下發(fā)生。

值得注意的是，該催化劑的周轉(zhuǎn)數(shù)高達1800，比以前的結(jié)果高出一個數(shù)量級。

2015年，東京工業(yè)大學化學科學與工程系的團隊負責人Ken Motokura及其同事發(fā)現(xiàn)，甲酸鹽顯示出良好的催化活性。正是這一暗示為本研究提供了基礎。Motokura解釋說：“盡管我們確實希望甲酸鹽具有良好的催化活性，但TBA甲酸鹽顯示出更高的選擇性，穩(wěn)定性和活性，超出了我們的預期。”

在目前的研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，使用甲苯作為溶劑可以使催化劑重復使用。他們表明，路易斯堿性溶劑如N-甲基吡咯烷酮(NMP)和二甲基亞砜(DMSO)可以加速反應，這意味著催化體系是可調(diào)的。

總體調(diào)查結(jié)果，發(fā)表在該雜志的網(wǎng)絡版ACS可持續(xù)化學工程 -提供新的，環(huán)境友好的路徑減少CO 2的同時收益率的重要工業(yè)產(chǎn)品甲酸。

甲硅烷基甲酸酯可以容易地轉(zhuǎn)化成甲酸，甲酸可以作為重要的氫載體，例如在燃料電池中。甲硅烷基甲酸酯的高反應性使其能夠轉(zhuǎn)化成中間體，用于制備有機化合物，例如羧酸，酰胺和醇。

“CO的這種高效變換技術2至甲硅烷基甲酸鹽將擴大為CO的可能性2利用作為化學原料，” Motokura說。