近年来，作为新一代CO₂加氢制甲醇催化剂的Zn_xZr_1−xO_2−x催化剂受到了人们的广泛关注。

近日，茨城大学Shohei Tada，Tatsuya Joutsuka考察了Zn含量对Zn_xZr_1−xO_2−x催化剂上CO₂加氢制甲醇反应的影响，并通过计算和实验确定了催化剂的活性中心结构。

文章要点

1）当锌含量较低时，Zn_xZr_1−xO_2−x催化剂中含有锌团簇（孤立的[ZnO_a]团簇和[Zn_bO_c]齐聚物）。团簇的存在表明了Zn-O-Zr位点的形成。有趣的是，计算结果表明，团簇中的锌物种很容易暴露在Zn_xZr_1−xO_2−x表面上。这一结果与实验结果相一致，表明锌物种不均匀地分布在Zn_xZr_1−xO_2−x表面，并沉积在表面附近。

2）过量锌的加入导致了含锌团簇和氧化锌纳米颗粒的形成。在反应过程中，簇合物中的Zn-O-Zr位点对CO₂加氢制甲醇表现出了高活性。因此，揭示催化剂的活性中心结构有望对Zn_xZr_1−xO_2−x催化剂的进一步发展起到指导作用。

参考文献

Shohei Tada, et al, Active Sites on Zn_xZr_1−xO_2−x Solid Solution Catalysts for CO₂‑to-Methanol Hydrogenation, ACS Catal. 2022

DOI: 10.1021/acscatal.2c01996

https://doi.org/10.1021/acscatal.2c01996