金属促进可以释放锌锆催化剂ZnZrOx的高性能,用于CO2加氢制甲醇。尽管如此,由于大多数努力都致力于昂贵的钯,最佳金属选择和必要的原子级结构仍不清楚。鉴于此,来自苏黎世联邦理工学院的Javier Pérez-Ramírez研究了少量(0.5 mol%)的不同氢化金属(Re、Co、Au、Ni、Rh、Ag、Ir、Ru、Pt、Pd和Cu)通过标准化火焰喷雾热解方法制备的ZnZrOx催化剂的促进作用。
文章要点:
1)该研究证实,铜是最有效的促进剂,可使甲醇产量翻倍,并且,通过X射线吸收、红外和电子顺磁共振光谱分析以及密度泛函理论模拟表明,Cu0物种在反应过程中在ZrO2表面形成富含锌的低核度CuZn团簇,这与它们附近氧空位的产生有关;
2)此外,该研究表明,这种催化体系促进了中间体甲酸酯快速氢化为甲醇,同时有效抑制了CO的产生,显示了低核度金属体系在基于CO2的甲醇合成中的潜力。
参考资料:
Pinheiro Araújo, T., Giannakakis, G., Morales-Vidal, J. et al. Low-nuclearity CuZn ensembles on ZnZrOx catalyze methanol synthesis from CO2. Nat. Commun. (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-47447-6
https://doi.org/10.1038/s41467-024-47447-6