众所周知，热催化剂Cu/ZnO/Al₂O₃（CZA）能够对逆水煤气变换（RWGS）反应和用于甲醇合成反应的CO₂加氢反应产生显著的催化性能。然而，由于这些反应之间的直接竞争，需要高压和高氢浓度(≥75%)才能将热力学平衡转向甲醇合成。

近日，香港中文大学（深圳）Lu Wang，多伦多大学Geoffrey A. Ozin利用In₂O₃纳米晶（表示为S1）和NaBH₄作为前驱体材料，通过固相合成法成功合成了一种新的黑色的具有氧空位、羟基和氢化物位置的纳米级氧化铟H_zIn₂O_3−x(OH)_y（表示为S2），在常压下甲醇选择性为30-50%。

文章要点

1）研究人员从实验和理论上探索了合成甲醇的途径，揭示了以RWGS副产物CO为原料原位合成甲醇的串联反应体系的操作。串联式工艺将传统的RWGS和甲醇的竞争合成过程转变为流动反应器系统中的联合反应路径。此外，通过表面位工程，新型黑色氧化铟光热催化剂克服了控制传统甲醇合成的热力学限制。

在常压条件下实现的显著提高的选择性预示着太阳能炼油厂的发展，以生产可持续的甲醇。

参考文献

Zhang, Z., Mao, C., Meira, D.M. et al. New black indium oxide—tandem photothermal CO₂-H₂ methanol selective catalyst. Nat Commun 13, 1512 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-29222-7

https://doi.org/10.1038/s41467-022-29222-7