Unraveling Reaction Pathways in CO2 Hydrogenation to Methanol at Metal-Oxide Interfaces

催化作用 甲醇 氧化物 金属 化学 无机化学 氧还原反应 材料科学 化学工程 物理化学 有机化学 电化学 电极 工程类
作者
Shuxuan Feng,Xiaoyun He,Yang Deng,Hao Xu,Chaochao Dun,Weixin Huang
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:15 (14): 11981-11992 被引量:12
标识
DOI:10.1021/acscatal.5c02435
摘要

The efficiency of methanol synthesis from CO2 hydrogenation is primarily governed by the metal/oxide interface of the catalyst. Identifying active interfaces and their associated reaction pathways is therefore a crucial objective in catalyst design. We here report the use of well-defined Pd nanocrystals to produce catalysts for systematically investigating the impact of metal/oxide interfaces on CO2 hydrogenation. Catalytic measurements revealed substantial variations in activity across different metal/oxide interfaces, with Pd supported on reducible oxides (TiO2, CeO2, and In2O3) exhibiting significantly higher activity than Pd on nonreducible supports (SiO2 and Al2O3). Methanol selectivity also varied notably, with Pd/In2O3 achieving a methanol selectivity of 95%, far exceeding the performance of other Pd catalysts (below 45%). Experimental and DFT results showed that Pd/In2O3 facilitates the direct hydrogenation of CO2 to methanol via a formate-intermediate pathway, whereas Pd/TiO2 and Pd/CeO2 proceed through dual pathways involving both formate and CO intermediates. These distinctions in reaction pathways stem from the nature of Pd–metal oxide interfacial sites and the presence of oxygen vacancies. These findings highlight the critical role of metal/oxide interfaces in dictating reaction pathways and controlling methanol productivity during CO2 hydrogenation, offering valuable insights for designing efficient catalysts for methanol production from CO2.
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
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
CodeCraft应助小徐采纳,获得10
刚刚
刚刚
隐形曼青应助聂璐燕采纳,获得10
1秒前
NexusExplorer应助寞失采纳,获得10
1秒前
WUxin完成签到,获得积分10
2秒前
gy完成签到 ,获得积分10
2秒前
健壮安容完成签到 ,获得积分10
3秒前
王第一发布了新的文献求助10
6秒前
wwww应助yujinfeng采纳,获得10
6秒前
科研通AI6.4应助growl采纳,获得10
7秒前
10秒前
10秒前
慕青应助文Wen采纳,获得10
11秒前
完美世界应助6542采纳,获得10
11秒前
11秒前
优雅谷蕊完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
大大小小发布了新的文献求助10
12秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
鳗鱼摇伽发布了新的文献求助20
12秒前
搬砖ing应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
yz应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Auslegungsgeschichte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7660596
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9230707
关于积分的说明 19848550
捐赠科研通 7228573
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3281662
关于科研通互助平台的介绍 2441349
邀请新用户注册赠送积分活动 2282166