Ранее наиболее эффективными катализаторами для этого процесса были катализаторы на основе благородных металлов, таких как палладий или иридий. Эти металлы дороги, редки, а иногда и токсичны. Более распространённые металлы, такие как марганец, дешевле и безопаснее, но обычно они слишком быстро разрушаются во время реакций, чтобы быть полезными.

Учёные решили эту проблему, изменив молекулярную структуру вокруг атома марганца. Они добавили дополнительный «атом-донор» к лиганду — молекулярному каркасу, который связывается с металлом и контролирует его поведение. Это изменение значительно улучшило стабильность катализатора, позволяя ему работать гораздо дольше без разрушения.

В результате катализаторы на основе марганца смогли преобразовывать углекислый газ в формиат более эффективно, чем большинство альтернатив на основе благородных металлов. По словам авторов работы, это редкий пример того, как недорогой, распространённый в земной коре металл превосходит традиционные высококачественные катализаторы в сложной химической реакции.

Авторы полагают, что та же стратегия проектирования может быть применена и к другим химическим реакциям, важным для чистой энергетики и устойчивого производства. Это может сделать марганец ключевым элементом в широком спектре «зелёных» технологий, а более чистые энергетические решения станут не только более устойчивыми, но и более доступными.