人们发现相比于单一组分催化剂，ZnO/ZrO₂催化剂具有CO₂加氢生成甲醇的性能，但是人们对于ZnO和ZrO₂之间的相互作用并不清楚。特别是ZrO₂载体的晶相（四方晶体vs.单斜晶体）起到的作用不清楚。

有鉴于此，乌得勒支大学Matteo Monai、Bert M. Weckhuysen等将ZnO/ZrO₂催化剂分别担载于四方晶相ZrO₂上或单斜晶相ZrO₂，得到ZnO/ZrO₂-t或ZnO/ZrO₂-m，生成不同ZnO_x物种，包括亚纳米ZnO或者更大的ZnO颗粒。

本文要点

（1）

ZnO/ZrO₂-t展示了比ZnO/ZrO₂-m更高的甲醇选择性（81 % vs 39 %）和更高的甲醇产量（1.25 vs 0.67 mmol g^-1 h^-1）。基于光谱表征和显微镜表征结果，说明催化活性的区别来自氧化还原状态的区别以及Zn物种分布的区别。

ZnO/ZrO₂-t具有丰富的ZnO_x-ZrO_x位点，有助于生成HCOO*物种，增强甲醇的产量和选择性。

（2）

在催化反应过程中，ZnO簇在ZrO₂-t催化剂表面进一步分散，但是在催化反应过程中更大的ZnO颗粒在ZnO/ZrO₂-m上保持比较好的稳定性。

这项研究说明ZrO₂载体能够控制ZnO的分散性和催化剂的表面结构，因此增强催化反应活性。

参考文献

Xibo Zhang, Xiang Yu, Rafael G. Mendes, Peter Matvija, Angela E.M. Melcherts, Chunning Sun, Xinwei Ye, Bert M. Weckhuysen, Matteo Monai，Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202416899

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202416899