通过氢气处理将CO₂直接转化为甲烷、汽油到柴油系列燃料、甲醇、轻质烯烃是解决全球变暖现象的重要途径，但是直接将CO₂转化为高价值化学品，比如乙酸（AA）、丙酸（PA）仍未见相关研究报道。有鉴于此，韩国成均馆大学Jaehoon Kim等报道Ni-Zn间金属/Zn富集Ni_xZn_yO复合结构催化剂，在325 ℃将CO₂转化为乙酸和丙酸的过程中实现了77.1 %的总选择性，CO₂转化率13.4 %。同时反应CH₄、C₂~C₄的选择性得以抑制，分别降低至17 %和5 %，乙酸和丙酸的时空产率分别为0.405、0.125 mmol L^-1 h^-1。

通过煅烧处理ZnO、NiO界面结构重组，因此还原生成Ni-Zn金属间化合物修饰在Zn富集Ni_xZn_yO界面。通过逆水气重整反应形成界面吸附物种(*CH_x)_n随后进行CO加氢反应，因此通过CO₂插入(*CH_x)_n生成羧酸分子，通过原位表征验证发现CO₂吸附物种（比如碳酸根、碳酸氢根、甲酸根）、气态CO，验证通过逆水汽重整将CO₂还原为CO。

本文要点：

（1）

通过原位近常压XPS、Operando DRIFT表征测试反应机理，提出了反应生成羧酸的高选择性原因，通过DFT计算给出了生成羧酸的可能反应机理。

（2）

该生成羧酸的催化反应能够在216 h过程中保持稳定状态，催化剂的结构和形貌得以保持，这种Ni-Zn间金属的高稳定性、对羧酸的高选择性说明该催化剂在CO₂转化为高价值化学品中的重要前景。

参考文献

Malayil Gopalan Sibi, Deepak Verma, Handi Cayadi Setiyadi, Muhammad Kashif Khan, Neha Karanwal, Sang Kyu Kwak, Kyung Yoon Chung, Jae-Ho Park, Daseul Han, Kyung-Wan Nam, and Jaehoon Kim*, Synthesis of Monocarboxylic Acids via Direct CO₂ Conversion over Ni–Zn Intermetallic Catalysts, ACS Catal. 2021, 11, 8382–8398

DOI: 10.1021/acscatal.1c00747

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c00747