数十年来，人们一直在研究在Cu/ZnO材料上CO₂加氢制甲醇的机理。但是，关于活性位点的问题仍然存在争议。

近日，瑞士苏黎世联邦理工学院Jeroen A. van Bokhoven，瑞士保罗谢勒研究所Maxim Zabilskiy报道了结合了操作时间分辨XAS和稳态¹²CO₂/¹³CO₂同位素瞬态实验，以及红外光谱和MS分析来监测Cu/ZnO/FAU催化剂在实际反应条件下（260 ℃和15 bar）的反应过程。

文章要点

1）研究发现，即使在纯氢环境中，Cu/ZnO/FAU上也没有锌相被还原，同时也没有形成铜−锌合金相。因此，合金相的存在并不是双功能Cu/ZnO体系成为用于催化CO₂和H₂合成甲醇的活性和选择性催化剂的先决条件。同时，只有纤锌矿状氧化锌存在于沸石晶体表面，并与金属铜纳米颗粒紧密接触，以形成活性甲酸锌。

研究结果为揭示铜−锌基CO₂加氢催化剂的反应机理和活性中心结构迈出了重要的一步。此外，从方法学的角度来看，时间分辨X射线和红外光谱等强大的表征技术与同位素追踪和开关实验相结合，可用于在分子水平上揭示恶劣和工业相关条件下的反应机理。

Maxim Zabilskiy, Copper−Zinc Alloy-Free Synthesis of Methanol from Carbon Dioxide over Cu/ZnO/Faujasite, ACS Catal. 2020

DOI: 10.1021/acscatal.0c03661

https://dx.doi.org/10.1021/acscatal.0c03661