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Cu-supported nano-ZrZnOx as a highly active inverse catalyst for low temperature methanol synthesis from CO2 hydrogenation

甲醇 催化作用 格式化 反向 氧化物 逆温 吸附 化学工程 金属 材料科学 无机化学 化学 有机化学 热力学 物理 几何学 数学 工程类
作者
Yangzhi Xu,Zirui Gao,Yao Xü,Xuetao Qin,Xin Tang,Zhiwei Xie,Jinrong Zhang,Chuqiao Song,Siyu Yao,Wu Zhou,Ding Ma,Lili Lin
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier]
卷期号:344: 123656-123656 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2023.123656
摘要

Hydrogenation of CO2 into methanol at low-temperature on Cu-based catalysts is of great significance, but remains challenging to enhance activity. In this paper, we report an inverse catalyst constructed with nano-ZrZnOx supported on Cu particles with outstanding methanol synthesis performance at 220 ℃, two times higher than that of commercial Cu/ZnO/Al2O3 catalysts under the same conditions. Detailed structure characterization and performance evaluation demonstrate that the ZrZnOx mixed oxide serves as the most active oxide-metal interface site for CO2 hydrogenation. The ZrZnOx/Cu inverse catalyst increases the weak and medium CO2 adsorption sites which are further demonstrated responsible to the methanol productivity. In situ DRIFTs studies reveal that the inverse interface accelerates the reduction of asymmetric formate intermediates and prevents the generation of CO. The combination of enhanced CO2 activation capability and accelerated hydrogenation rate of intermediates over the ZrZnOx/Cu inverse catalyst probably contribute to the remarkable methanol synthesis performance from CO2.
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