【高端测试 找华算】专注测试分析服务、自有球差电镜机时、全球同步辐射资源，20000+单位服务案例！经费预存选华算，高至16%预存增值！利用回收的绿色氢气将CO2选择性加氢制备甲醇等增值化学品，是减少CO2排放和利用碳资源的有效途径。金属/氧化物界面在纳米尺度上的精确工程化已被认为是促进甲醇生成的有效途径。其中，金属/氧化物界面可以活化CO2，稳定反应中间体，直接加氢生成甲醇。目前的研究主要集中在调整单一金属/氧化物界面以优化催化性能。然而，这些催化剂不可避免地导致了CO2转化率和甲醇选择性之间的“跷跷板”关系，往往导致强烈的转化选择性和较差的甲醇收率。近日，中国科学技术大学路军岭课题组利用原子层沉积(ALD)策略构建了具有InOx/Cu和InOx/PdIn双重界面的Pd1Cu5@2cInOx催化剂，其能够打破转化率-选择性之间的平衡。实验结果表明，Pd1Cu5@2cInOx催化剂在270 ℃时的CO2转化率达到22%，接近热力学极限，大大高于Pd1Cu5/SiO2的转化率(13%)。在250 ℃下，甲醇选择性达到80%，CO2转化率为19%，远远优于文献中报道大多数催化剂(CO2转化率一般小于13%，以保持甲醇选择性在80%或以上)。此外，在高转化率下，Pd1Cu5@2cInOx比Pd@2cInOx、Cu@2cInOx和这两种催化剂的物理混合物具有更高的甲醇选择性，这证实了在InOx/PdIn和InOx/Cu双界面上的强协同作用。研究人员利用原位DRIFTS研究了在反应气体和H2连续暴露过程中Pd1Cu5@2cInOx、Cu@2cInOx和Pd@2cInOx上HCOO*峰强度的演变。Cu@2cInOx在反应气体暴露过程中表现出最慢的HCOO*生成速率；H2作用下，Cu@2cInOx表面HCOO*中间体的消耗速率较快。相比之下，Pd@2cInOx表现出相反的行为: HCOO*中间体的形成很快，但H2暴露期间HCOO*物种的消耗很慢。在Pd1Cu5@2cInOx催化剂上，HCOO*中间体的生成和消耗都有很大的促进作用。再结合原位DRIFTS上出现的CH3O*峰信号，可以证实，InOx/PdIn界面高效地活化CO2形成丰富的HCOO*中间体，而InOx/Cu界面在原子尺度上进一步将HCOO*转化为CH3O*，从而极大地提高了HCOO*的形成速率和生成甲醇的消耗。综上，双亲密活性界面的协同作用使Pd1Cu5@2cInOx具有高活性和高甲醇选择性。Breaking the conversion-selectivity trade-off in methanol synthesis from CO2 using dual intimate oxide/metal interfaces. Journal of the American Chemical Society, 2024. DOI: 10.1021/jacs.4c09106🌟 同步辐射，找华算 ！三代光源，全球机时，最快一周出结果，保质保量！👉全面开放项目：同步辐射硬线/软线/高能/液体/原位/SAXS/GIWAXS/PDF/XRD/数据拟合！🏅 500+博士团队护航，助力20000+研究在Nature&Science正刊及子刊、Angew、AFM、JACS等顶级期刊发表！👉 点击阅读原文加我，立即领取更多优惠💖
