Flame Synthesis of Cu/ZnO–CeO2 Catalysts: Synergistic Metal–Support Interactions Promote CH3OH Selectivity in CO2 Hydrogenation

催化作用 选择性 水煤气变换反应 三元运算 金属 化学 材料科学 无机化学 化学工程 冶金 有机化学 计算机科学 工程类 程序设计语言
作者
Jiadong Zhu,Diana Ciolca,Liang Liu,Alexander Parastaev,Nikolay Kosinov,Emiel J. M. Hensen
出处
期刊:ACS Catalysis 卷期号:11 (8): 4880-4892 被引量:114
标识
DOI:10.1021/acscatal.1c00131
摘要

The hydrogenation of CO2 to CH3OH is an important reaction for future renewable energy scenarios. Herein, we compare Cu/ZnO, Cu/CeO2, and Cu/ZnO–CeO2 catalysts prepared by flame spray pyrolysis. The Cu loading and support composition were varied to understand the role of Cu–ZnO and Cu–CeO2 interactions. CeO2 addition improves Cu dispersion with respect to ZnO, owing to stronger Cu–CeO2 interactions. The ternary Cu/ZnO–CeO2 catalysts displayed a substantially higher CH3OH selectivity than binary Cu/CeO2 and Cu/ZnO catalysts. The high CH3OH selectivity in comparison with a commercial Cu–ZnO catalyst is also confirmed for Cu/ZnO–CeO2 catalyst prepared with high Cu loading (∼40 wt %). In situ IR spectroscopy was used to probe metal–support interactions in the reduced catalysts and to gain insight into CO2 hydrogenation over the Cu–Zn–Ce oxide catalysts. The higher CH3OH selectivity can be explained by synergistic Cu–CeO2 and Cu–ZnO interactions. Cu–ZnO interactions promote CO2 hydrogenation to CH3OH by Zn-decorated Cu active sites. Cu–CeO2 interactions inhibit the reverse water–gas shift reaction due to a high formate coverage of Cu and a high rate of hydrogenation of the CO intermediate to CH3OH. These insights emphasize the potential of fine-tuning metal–support interactions to develop improved Cu-based catalysts for CO2 hydrogenation to CH3OH.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI

祝大家在新的一年里科研腾飞
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
Cm完成签到,获得积分10
1秒前
小李发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
parpate发布了新的文献求助100
3秒前
3秒前
炙热的羽毛完成签到,获得积分10
4秒前
上官若男应助T=T生物采纳,获得10
4秒前
八戒发布了新的文献求助10
4秒前
李爱国应助YJ采纳,获得10
4秒前
张不高发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
英俊的铭应助Emma采纳,获得10
5秒前
高贵的水杯完成签到,获得积分10
5秒前
Cm发布了新的文献求助20
5秒前
6秒前
haohaohao发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
小白发布了新的文献求助10
6秒前
李健的小迷弟应助haujiun采纳,获得10
6秒前
FashionBoy应助孔明不在空城采纳,获得10
7秒前
fugu0完成签到,获得积分10
7秒前
分子筛发布了新的文献求助10
7秒前
礼岁岁完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
VVhahaha完成签到,获得积分10
8秒前
阳光盼山完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
lm完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
小王姐姐完成签到,获得积分10
9秒前
壮观长颈鹿完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
聪明蜻蜓发布了新的文献求助50
10秒前
沉默浩轩发布了新的文献求助10
10秒前
Jasper应助黄金天下采纳,获得10
11秒前
桃酥发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 1500
Les Mantodea de Guyane 800
Mantids of the euro-mediterranean area 700
有EBL数据库的大佬进 Matrix Mathematics 500
Plate Tectonics 500
Igneous rocks and processes: a practical guide(第二版) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 遗传学 化学工程 基因 复合材料 免疫学 物理化学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3410794
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3014348
关于积分的说明 8862922
捐赠科研通 2701746
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1481239
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 684750
邀请新用户注册赠送积分活动 679247