复合氧化物已广泛应用于CO/CO₂加氢制甲醇或作为双功能氧化物-沸石的组分用于碳氢化合物的合成。然而，揭示工作条件下CH₃OH的逐步形成机制并选择性地将CO₂转化为分布窄的碳氢化合物仍然具有挑战性。

近日，中科院兰州化物所Jian-Feng Wu，厦门大学Kang Cheng，王野教授研究了一系列尖晶石氧化物(AB₂O₄)上CO₂加氢制甲醇的反应网络，其中Zn基纳米结构在甲醇合成中表现出了优异的性能。

文章要点

1）通过一系列(准)原位光谱表征，研究人员证明了H₂的解离倾向于遵循异相分解途径，并且Zn与Ga或Al的结合可以调节氢化能力。ZnAl₂O_x 和 ZnGa₂O_x 上源自氧空位 (OVs) 的配位不饱和金属位点被证明负责 CO₂ 的解离吸附和活化。

2）研究人员在原子水平上对反应中间体，包括碳和氢物种在高温高压下在尖晶石氧化物上的演化进行了实验阐述。

3）通过一系列分子筛或分子筛类型的整合，可以直接从二氧化碳和氢气中制取选择性高、分布窄的碳氢化合物，为二氧化碳的利用提供了一条很有前途的途径。

参考文献

Mengheng Wang, et al, Spinel Nanostructures for the Hydrogenation of CO2 to Methanol and Hydrocarbon Chemicals, J. Am. Chem. Soc., 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c00981

https://doi.org/10.1021/jacs.4c00981