將二氧化碳轉化為甲醇對于解決燃料短缺和減輕溫室效應至關重要。具有多種表面狀態的銅基催化劑具有控制反應途徑和產生活性 H* 物質的潛力。然而，一個主要的挑戰在于用催化過程中產生的水氧化活性 Cu0 物質。雖然不可還原的金屬氧化物有利于穩定金屬狀態，但它們產生表面氧空位 (OV) 的能力有限，阻礙了二氧化碳的活化。
在此，中科院長春應化所Shuyan Song，Xiao Wang提出了一種策略，將 Nd 摻雜到 La2O2CO3 (LOC) 載體中，通過破壞其晶格二元性來增強 OV 的形成。
文章要點
1）這會導致更高的 Cu0 濃度和更好的二氧化碳活化。由此產生的 Cu/LOC:Nd 催化劑明顯優于 Cu/LOC 和 CuZnAl 催化劑，甲醇產量為每摩爾 Cu 每小時 9.9 摩爾甲醇。
該方法為增強銅基催化劑在二氧化碳轉化中的應用開辟了可能性。
參考文獻
Rui Zhang, et al, Synthesis of defect-rich La2O2CO3 supports for enhanced CO2-to-methanol conversion efficiency, Sci. Adv. 10, eadr3332 (2024)
DOI: 10.1126/sciadv.adr3332
