摘要:将二氧化碳转化为化学品和燃料是当前学术界和工业研究的一个关键领域,其中热催化加氢制甲醇是最先进的路线之一。最近,结合行星边界框架的生命周期分析证实了该过程的可持续性,强调需要更便宜的二氧化碳和可再生氢气,以及一种具有高活性、选择性和耐久性的催化系统来满足经济要求。本文回顾了我们的研究工作,旨在从原子水平上了解突破性 In 2 O 3 基催化系统中活性位点的电子和几何特性,以指导其开发。深入的机理阐明表明,有限的氢活化能力以及水驱动烧结是纯 In 2 O 3 的局限性。通过共沉淀添加少量钯成功解决了前者,形成了牢固锚定在氧化物晶格上的微小簇,从而实现了前所未有的持续甲醇生产率。使用单斜氧化锆作为载体,使 In 2 O 3 在二维纳米结构中高度分散,诱导 In 2 O 3 上形成额外的活性位点,并有助于 CO 2 活化,为进一步提高活性和解决 In 2 O 3 烧结问题提供了一种有效的方法。总的来说,我们的研究结果为合理设计一种负载型和促进型 In 2 O 3 催化剂奠定了坚实的基础,具有大规模应用的光明前景。
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