一种高效的钴基三吡啶催化剂已经被开发出来，它可以将二氧化碳转化为甲烷。催化剂在气-液-固界面工作，提高了效率，提供了一种将废物转化为燃料的方法。
催化剂（右）作用于气液固界面，将二氧化碳转化为甲烷（左）。
长期以来，研究人员一直在寻找将二氧化碳转化为甲烷的有效方法，以应对气候危机。然而，由于二氧化碳和水的物理状态不同，以及水倾向于发生相互竞争的副反应，创造合适的化学条件已被证明是棘手的。
现在，来自波恩大学和蒙特利尔大学的一个研究小组将二氧化碳和水聚集在一个气体扩散电极上，形成甲烷。研究人员没有使用能量或高压来开始反应，而是使用电力作为驱动力。催化剂首先沉积在电极上，在那里它可以将二氧化碳隔离在其“活性中心”，削弱碳原子和氧原子之间的键。为了用氢代替氧，同时防止不必要的副反应，催化剂结合了长、疏水的全氟烷基侧链，可以排斥水。它们充当质子传送带，从水分子中捕获氢原子，将它们运送到活性位点，并在途中将中间产物氢化，生成甲烷。
提出的反应中间体在催化袋内氢化的机理
虽然该工艺达到了80%以上的效率，并将不良副产物降到最低，但由于防止电极被淹没的挑战，该催化剂尚不适合大规模生产甲烷。此外，随着时间的推移，由于气液固界面的反复干燥和水化作用的变化，反应效率可能会波动。然而，这种反应原理可以适用于生产其他化学物质，比如乙烯，一种塑料制造的关键前体，有可能导致更可持续的塑料生产。
