一种无金属 可持续的二氧化碳减排方法

日本的研究人员提出了一种降低二氧化碳(CO 2)的有机催化剂，该催化剂价格低廉，易于获得且可回收利用。由于催化活性的水平可以通过溶剂条件来调节，因此它们的发现可以为将CO 2转化为工业上有用的有机化合物开辟许多新的方向。

可持续发展是在下一代催化剂CO的发展的关键目标2减少。一种有希望的方法是称为CO 2的氢化硅烷化的反应。然而，迄今为止为此目的开发的大多数催化剂的缺点是含有昂贵的金属，不能广泛获得并且可能对环境有害。

现在，东京工业大学(东京工业大学)的科学家和日本国家先进工业科学技术研究所(AIST)的可再生能源研究中心已经证明了使用完全可回收的无金属催化剂的可能性。

通过比较如何不同的有机催化剂可以实现二氧化碳的硅氢加成2，该团队发现一个超越了所有其他的选择性和产量方面。这种称为四丁基铵(TBA)甲酸盐的催化剂实现了99%的选择性，并以98%的产率生产出所需的甲酸盐产物。反应迅速(在24小时内)和温和条件下，在60℃的温度下发生。

值得注意的是，该催化剂的周转数高达1800，比以前的结果高出一个数量级。

2015年，东京工业大学化学科学与工程系的团队负责人Ken Motokura及其同事发现，甲酸盐显示出良好的催化活性。正是这一暗示为本研究提供了基础。Motokura解释说：“尽管我们确实希望甲酸盐具有良好的催化活性，但TBA甲酸盐显示出更高的选择性，稳定性和活性，超出了我们的预期。”

在目前的研究中，研究人员发现，使用甲苯作为溶剂可以使催化剂重复使用。他们表明，路易斯碱性溶剂如N-甲基吡咯烷酮(NMP)和二甲基亚砜(DMSO)可以加速反应，这意味着催化体系是可调的。

总体调查结果，发表在该杂志的网络版ACS可持续化学工程 -提供新的，环境友好的路径减少CO 2的同时收益率的重要工业产品甲酸。

甲硅烷基甲酸酯可以容易地转化成甲酸，甲酸可以作为重要的氢载体，例如在燃料电池中。甲硅烷基甲酸酯的高反应性使其能够转化成中间体，用于制备有机化合物，例如羧酸，酰胺和醇。

“CO的这种高效变换技术2至甲硅烷基甲酸盐将扩大为CO的可能性2利用作为化学原料，” Motokura说。