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ZnZrO_x是常用的CO₂加氫生成甲醇催化劑，人們雖然知道催化位點的特點與不同組分的電子相互作用有關，但是Zn和Zr的電子相互作用并不清楚。

有鑒于此，太原理工大學李聰明、班紅艷、中國科學院山西煤炭化學研究所李磊等研究Zn和Zr之間的電子相互作用對于ZnZrO_x催化性能的影響。通過XPS和DFT理論計算，發現Zr和Zn之間發生Zr向Zn轉移電子的相互作用，因此形成富電子Zn位點。

本文要點

（1）

通過H₂-TPD，丙烯加氫催化反應，H₂-D₂交換實驗，原位DRIFT，固態¹H NMR等表征技術，說明Zr向Zn電子轉移有助于加快H₂分子解離生成負氫，應該是由于電子富集的Zn位點。這種電子轉移效應能夠促進CO₂吸附以雙齒形式吸附碳酸根和碳酸氫根，而且能夠增強碳酸根和碳酸氫根加氫生成甲酸和甲氧基。實驗結果說明，由于Zr向Zn的電子轉移有助于增強CO₂加氫生成甲醇的選擇性和甲醇產率，這種電子相互作用有助于增強CO₂加氫生成甲醇。

（2）

這項研究說明催化活性位點的電子相互作用對于CO₂加氫催化反應的重要作用，有助于對催化劑進行理性設計和優化。

參考文獻

Xiaoyue Wang, Zhengyang Yao, Xiaohong Guo, Zhiqiang Yan, Hongyan Ban*, Pengfei Wang, Ruwei Yao, Lei Li*, and Congming Li*, Modulating Electronic Interaction over Zr–ZnO Catalysts to Enhance CO₂ Hydrogenation to Methanol, ACS Catal. 2024, 14, 508–521

DOI: 10.1021/acscatal.3c05524

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.3c05524