金属在多相催化中的促进作用需要纳米级的精密结构以实现最大和持久的效果。近日，苏黎世联邦理工学院Javier Pérez-Ramírez报道了通过综合实验和理论研究，揭示了Ni和In₂O₃在CO₂加氢合成甲醇中的协同作用。

文章要点

1）研究人员在工业相关条件下对共沉淀和浸渍催化剂的Ni形态进行了对比研究，并进一步研究了不同In含量的In-Al混合氧化物上沉积Ni的电子效应。研究发现，Ni含量在性能较好的浸渍催化剂上有所不同，这显著影响了产物的选择性。

2）研究人员采用原位光谱和衍射方法以及热、体积和显微镜分析揭示了具有选择性的贫Ni和非选择性富Ni样品的纳米结构。同时密度泛函理论（DFT）揭示了沉积在In₂O ₃上的Ni的独特结构重排和互补促进表面的反应性，并与实验动力学参数相联系。Ni与In₂O₃的合金化成为向In₂O₃上的活性中心提供未带电的氢原子，同时减少Ni介导的不利于甲烷化反应的关键。

总体而言，这项工作对用于可持续甲醇合成的相关体系有了一个基本的了解，并在CO₂加氢路线中Ni的可调选择性的基础上揭示了结构和电子特征。

参考文献

Frei, M.S., Mondelli, C., García-Muelas, R. et al. Nanostructure of nickel-promoted indium oxide catalysts drives selectivity in CO2 hydrogenation. Nat Commun 12, 1960 (2021)

DOI：10.1038/s41467-021-22224-x

https://doi.org/10.1038/s41467-021-22224-x