作为一种在CO₂加氢反应合成甲醇中具有较高甲醇选择性的催化剂，In₂O₃受到了广泛关注。对催化剂的结构-活性关系理解，能够指导和优化In₂O₃催化剂。有鉴于此，丹麦技术大学Jens K. Nørskov等报道了将DFT计算和微动力学结合，系统研究了In₂O₃(111)、In₂O₃(110)催化剂在合成甲醇中的过程，结果显示在In₂O₃顶部的几层原子中不会出现晶格氧原子，而被还原为类似金属In的结构。

本文要点：

（1）

通过火山图计算结果发现界面上被还原成In的层数和In₂O₃ (111)晶面催化活性之间的关系揭示，单层/双层还原In有最高的催化活性。

（2）

进一步的对In₂O₃催化剂中，生成甲醇的活性能够通过还原为In的原子层厚度进行调节的原因，通过在催化剂模型中加入ZrO₂进行说明。该项工作对In₂O₃催化剂的本征低活性进行合理的解释，同时为设计提高催化剂活性提供帮助和指导。

参考文献

Ang Cao, Zhenbin Wang, Hao Li, and Jens K. Nørskov,* Relations between Surface Oxygen Vacancies and Activity of Methanol Formation from CO₂ Hydrogenation over In₂O₃ Surfaces, ACS Catal. 2021, 11, 1780–1786

DOI: 10.1021/acscatal.0c05046

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c05046