CO、CO₂和H₂的混合物，即合成气，可用于生产化学品和燃料。利用生物质生产、从水中分解获取氢气以及直接捕获大气CO₂的新方法为可持续制造路线开辟了可能性，降低了对化石资源的依赖。

近日，斯德哥尔摩大学David Degerman利用Rh(211)和Rh(111)催化剂上CO和CO₂加氢反应中的operandoXPS进行了机理研究。

文章要点

1）表面吸附主要由CO、碳氢化合物和甲氧基组成。此外，有迹象表明，H_(ads)的共吸附严重影响了CO的覆盖率。氢化程度对表面取向敏感，碳氢化合物和甲氧基的覆盖度与温度有关。对于生产C₂₊含氧化合物(如乙醇)的前景，需要更高的CO分压来提高碳偶联率.。

2）在当前研究的反应条件下，225-250 °C附近的Rh(111)表面比其他研究条件更适合C-C耦合。在CO₂加氢反应中，观察到CO和不饱和烃，但覆盖率低得多。因此，在operando研究中对不同吸附质存在的认识有助于理解合成气反应中的选择性。

参考文献

David Degerman, et al, Operando Observation of Oxygenated Intermediates during CO Hydrogenation on Rh Single Crystals, J. Am. Chem. Soc., 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c00300

https://doi.org/10.1021/jacs.2c00300