甲酸（HCOOH），俗称蚁酸，是最简单的羧酸。纯甲酸（100%）在常温下易发生聚合，因此工业上通常以85%水溶液的形式生产和销售，这一浓度在保持化学活性的同时兼具良好的稳定性。作为重要的有机化工原料，甲酸广泛应用于农药、生物、染料、皮革、橡胶、防腐剂等诸多领域。近年来，随着氢能经济的兴起，甲酸作为液态有机氢载体（LOHC）的研究受到广泛关注。

目前全球约70%的甲酸通过甲酸甲酯的水解路线生产，此外还可以通过一氧化碳与水在特定压力和温度下直接合成。我国传统采用的工艺路线为甲酸钠-硫酸法，即先将CO与NaOH反应生成甲酸钠，再以硫酸酸化得到甲酸，但该工艺副产大量硫酸钠，存在环保压力。磷酸法合成甲酸是替代硫酸法的重要研究方向，其基本原理为：HCOONa + H₃PO₄ → HCOOH + NaH₂PO₄。相关研究成果《磷酸法合成甲酸的试验研究》发表于《陕西化工》1991年第5期。试验表明，采用85%的磷酸酸化甲酸钠，全程收料所得甲酸浓度仅有约70%；而使用94%浓度的磷酸酸化甲酸钠，则可以获得85%以上的产品甲酸。磷酸法的优势在于副产物磷酸二氢钠可作为联产物来提高经济性，但原料磷酸的浓度对产物浓度有直接影响。

一、85%甲酸在高分子科学中的应用

85%甲酸是聚酰胺类高分子材料的重要溶剂。1955年，中国科学院有机化学研究所的张德龢、陈康、钱人元等发表了《聚己内酰胺的分子量分布测定》一文，首次系统研究了聚己内酰胺在85%甲酸中的溶解和分级行为。

研究者在常温下将聚己内酰胺溶解于85%化学纯甲酸中，配制成1%溶液，以水为沉淀剂进行分级沉淀。实验表明，聚己内酰胺在无水甲酸中并无断链现象；在89.7%甲酸中，1%溶液24小时内ηr仅降低1.06%；在83%甲酸中，0.5%溶液常温30小时后ηr降低0.2%。可见，85%甲酸对聚己内酰胺的降解影响极小，是理想的粘度法测分子量溶剂体系。这一工作为我国聚酰胺材料的分子量表征奠定了基础。

此外，85%甲酸中还建立了聚己内酰胺特性粘数-分子量的经验关系，被后续研究者广泛引用。

二、85%甲酸在分析化学中的应用

2.1 甲酸含量的检测方法

甲酸含量的测定主要采用高效液相色谱法（HPLC）。具体步骤为：将液体样品混匀，经4000 r/min离心10分钟，过滤膜后上机检测。采用外标法（标准曲线法），将甲酸标准品稀释成5-7个梯度溶液，以色谱峰面积对浓度建立回归方程，代入样品峰面积计算出甲酸含量。

2.2 甲酸作为HPLC/LC-MS流动相添加剂

在液相色谱-质谱联用（LC-MS）分析中，甲酸和甲酸铵是最常用的挥发性缓冲液之一。甲酸铵的缓冲pH范围为3.5-4.0，适用于低pH条件下的碱性化合物分析。在实际应用中，流动相中常添加0.1%（v/v）或更低浓度的甲酸，以改善峰形、提高离子化效率。例如，酸枣仁HPLC-ELSD指纹图谱研究中，流动相采用乙腈-0.1%甲酸溶液进行梯度洗脱，获得了良好的分离效果。

三、甲酸催化脱氢制氢：从85%溶液到能源载体

甲酸的高体积氢容量（53 g H₂/L）使其成为极具潜力的液态有机氢载体。甲酸脱氢反应生成H₂和CO₂，其吉布斯自由能变化ΔG = −32.9 kJ/mol，热力学自发；但竞争性的脱水反应会产生CO（ΔG = −12.4 kJ/mol），需要高选择性催化剂抑制。

刘嘉豪等综述了甲酸分解制氢均相催化剂的研究进展，其中钌基催化剂表现突出。例如，{[RuCl₂(p-cymene)]₂}与离子液体组合，在80℃下7小时内可使超过90%的甲酸发生脱氢，初始TOF（转化频率）高达1540 h⁻¹，且催化剂可回收使用。

此外，新型纳米催化材料也取得进展。雷倩等设计了Ag@AgPd₀.₈纳米三角板催化材料，用于甲酸脱氢制氢，表现出优异的催化性能，为二维Pd基产氢催化剂的设计提供了新策略。这些研究表明，无论是均相还是多相催化体系，甲酸（包括85%溶液形态）作为氢储存和释放载体均具有广阔前景。

四，总结

85%甲酸作为一种兼具工业成熟度和科研价值的小分子化合物，其应用已从传统的化工合成原料拓展至高分子表征、分析化学以及氢能催化等前沿领域。在合成方面，磷酸法提供了比传统硫酸法更清洁的工艺路径；在高分子领域，85%甲酸是聚酰胺分子量测定的经典溶剂；在分析化学中，它是HPLC和LC-MS的关键流动相添加剂；在能源领域，甲酸作为液态有机氢载体，其高效催化脱氢制氢已成为催化化学的研究热点。

未来的研究方向可能包括：提高磷酸法合成中甲酸的收率和浓度、开发更稳定的非贵金属甲酸脱氢催化剂、以及将甲酸基氢储能体系推向实际应用。