Cu/ZrO2和Cu/ZrO2/SiO2在CO2还原制甲醇反应中都具有较高的活性和选择性,但是Zr在反应中的作用却一直缺乏分子水平的理解。E. Lam等人通过表面有机化学的方法在SiO2表面修饰了单原子分散的Zr,并进一步制备了尺寸3 nm的Cu纳米颗粒。这种单原子Zr修饰的Cu/SiO2表现出于Cu/ZrO2相同的催化活性和选择性(二者均高于Cu/SiO2)。通过原位同步辐射等表征发现,Zr在表面始终未Zr(IV)并未与Cu形成合金。作者认为反应中的Cu-O-Zr界面有重要作用。
Erwin Lam, Christophe Copéret*, et al. Isolated Zr Surface Sites on Silica Promote Hydrogenation of CO2 to CH3OH in Supported Cu Catalysts. J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/jacs.8b05595
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b05595