CO 2光还原成甲酸 (HCOOH) 等可运输燃料是对抗环境中不断增长的 CO 2水平的绝佳策略。

为了解决这个问题，东京理工大学的一个研究团队将一种易于获取的铁基矿物放在氧化铝基材上，以制造一种催化剂，该催化剂可以有效地将 CO 2转化为 HCOOH，选择性约为 90%。

大气中的CO 2含量正在增加，它们与全球变暖的联系现在已广为人知。随着研究人员尝试多种方法来解决这个问题，一种有效的选择出现了：将大气中的额外 CO 2转化为富含能量的分子。

通过在阳光下光还原 CO 2来生产诸如甲酸 (HCOOH) 之类的燃料最近引起了很多兴趣，因为这种方法可以提供双重好处。

它可以减少过量的CO 2排放，同时也有助于缓解目前的能源短缺。HCOOH 可以通过燃烧产生能量，同时仅释放水作为副产品，因为它是具有高能量密度的氢气的重要转运体。

为了使这一有利可图的选择成为现实，科学家们创造了利用光来减少 CO 2的光催化装置。光吸收基质(即光敏剂)和能够实现将CO 2转化为HCOOH所必需的多电子转移的催化剂构成了这样的系统。因此开始寻求合适且有效的催化剂。

由于它们的效率和潜在的可回收性，固体催化剂被认为是这项任务的最佳候选者，并且多年来已经研究了许多钴、锰、镍和铁基金属有机框架 (MOF) 的催化能力，其中后者比其他金属有一些优势。

然而，迄今为止描述的大多数铁基催化剂不是 HCOOH，而是仅产生一氧化碳作为主要产物。

尽管如此，由 Kazuhiko Maeda 教授领导的东京工业大学 (Tokyo Tech) 研究人员团队很快解决了这个问题。

研究人员在最近发表于Angewandte Chemie的一篇论文中提出了一种氧化铝 (Al2O3 ) 负载的铁基催化剂，该催化剂利用 α-铁 (III) 羟基氧化物 (-FeOOH；geothite) 。新型 α-FeOOH/Al2O3 催化剂表现出出色的 CO 2到 HCOOH 的转化特性以及可回收性。

为了制造它的催化剂，研究人员使用了一种简单的浸渍程序。他们使用负载铁的Al2O3 材料在室温下在钌基 (Ru) 光敏剂、电子供体和波长大于 400 nm 的可见光存在下光催化 CO2还原。

结果很有希望。他们的系统对主要产物 HCOOH 的选择性为 80-90%，量子产率为 4.3%，这表明系统效率。

当与高效光敏剂结合使用时，本研究提出了一种首创的铁基固体催化剂，可以产生 HCOOH。它还着眼于良好支撑材料 (Al2O3 ) 的重要性以及它如何影响光化学还原过程。

这项研究的结果可能有助于创造新的催化剂，用于将 CO2光还原成其他不含贵金属的有价值的化合物。

Maeda 教授总结道：“我们的研究表明，通往绿色能源经济的道路并不一定很复杂。即使采用简单的催化剂制备方法也能取得很好的效果，众所周知，地球上丰富的化合物如果负载在氧化铝等化合物上，就可以用作CO2还原的选择性催化剂。”