近日，中国科学院年夜连化学物理研究所研究员孙剑及研究员俞佳枫团队于二氧化碳加氢制甲醇研究中取患上新进展，提出催化活性位点“空间解耦”的设计新计谋，使原本热力学有益的氧化还有原路径向热力学倒霉的甲酸盐路径改变，按捺了副产品一氧化碳天生，纵然提高反映温度也能维持高的甲醇选择性，为破解该范畴活性与选择性难以统筹的“跷跷板”难题提供了新思绪。相干结果发表于《化学》。
甲醇是主要的化工原料及潜于的碳中性燃料，其高效合成对于在实现碳资源轮回使用具备主要意义。二氧化碳加氢制甲醇为低温有益反映，然而，低温下二氧化碳难以活化，催化剂活性低；高温虽有益在晋升转化率，但易促成逆水气变换副反映，降低甲醇选择性。活性与选择性之间的“跷跷板”效应持久制约着甲醇合成收率的晋升。
本事情中，团队使用金属-载体强彼此作用（SMSI）驱动所形成的包覆层布局对于活性位点举行“空间解耦”，将二氧化碳活化位点与氢气解离位点于空间上分散，使二氧化碳优先于二氧化锆（ZrO2）上吸附活化，并遵照“甲酸盐”路径合成甲醇。与铜位点上二氧化碳的活化方式差别，该设计巧妙地使用ZrO2位点上先加氢后断C=O键的活化方式，按捺了副产品一氧化碳的天生，同时保留了铜位点高效的氢气解离能力。该CuZnZr催化剂于300℃、3MPa的反映前提下，甲醇选择性为92%，甲醇时空收率到达1.2 g gcat-1 h-1，是现有贸易铜锌铝催化剂的3倍。
本事情经由过程重塑催化剂的外貌布局，转变反映物的吸附解离方式和反映路径，打破了活性与选择性的“跷跷板”限定，为多功效催化剂的精准设计提供了新思绪。
相干论文信息：https://doi.org/10.1016/j.chempr.2026.102942
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