将二氧化碳转化为甲醇对于解决燃料短缺和减轻温室效应至关重要。具有多种表面状态的铜基催化剂具有控制反应途径和产生活性 H* 物质的潜力。然而，一个主要的挑战在于用催化过程中产生的水氧化活性 Cu0 物质。虽然不可还原的金属氧化物有利于稳定金属状态，但它们产生表面氧空位 (OV) 的能力有限，阻碍了二氧化碳的活化。

在此，中科院长春应化所Shuyan Song，Xiao Wang提出了一种策略，将 Nd 掺杂到 La₂O₂CO₃ (LOC) 载体中，通过破坏其晶格二元性来增强 OV 的形成。

文章要点

1）这会导致更高的 Cu0 浓度和更好的二氧化碳活化。由此产生的 Cu/LOC:Nd 催化剂明显优于 Cu/LOC 和 CuZnAl 催化剂，甲醇产量为每摩尔 Cu 每小时 9.9 摩尔甲醇。

该方法为增强铜基催化剂在二氧化碳转化中的应用开辟了可能性。

参考文献

Rui Zhang, et al, Synthesis of defect-rich La2O2CO3 supports for enhanced CO2-to-methanol conversion efficiency, Sci. Adv. 10, eadr3332 (2024)

DOI: 10.1126/sciadv.adr3332