近日，中国科学院山西煤炭化学研究所赵宁研究员和肖福魁研究员团队在CO₂加氢制甲醇研究方面取得新进展。研究成果以“La-Promoted Conversion of Reaction Intermediates over H₃BTC-Modified ZrOX/Cu Catalysts for Methanol Synthesis from CO₂ Hydrogenation”为题发表在《Advanced Functional Materials》。

通过CO₂加氢反应可以生产甲醇、轻烯烃和汽油等化学品和燃料。目前，在合成甲醇的催化剂中，Cu因其在低压下的高活性、低成本等优势，成为最常用的活性组分。然而，Cu在反应过程中容易发生迁移、聚集或与其他金属组分发生相分离，导致活性位点的减少，引起逆水煤气变换等副反应的发生。因此，如何有效抑制Cu的迁移和聚集是保持催化剂活性和稳定性的关键。

为了解决这一问题，研究团队利用均苯三甲酸（H₃BTC）与Cu配位的特性，精确调控了催化剂表面Cu的分散性，甲醇的选择性保持在90%以上。此外，研究团队将La元素引入Cu表面，原位实验与DFT理论计算结果表明：该结构能够同时促进CO₂和H₂的吸附与活化，提高中间产物的加氢与转化能力，CO₂的转化率提高近一倍，甲醇的选择性依然保持在90%以上。

该研究为CO₂加氢制甲醇高效催化剂的设计与优化提供了重要的基础实验数据和理论研究依据。