Enhanced High-Temperature CO2-to-Methanol Conversion over the ZnZrOx Solid Solution Catalyst with Abundant Asymmetric Oxygen Vacancy (Zn–Ov–Zr) Sites

催化作用 甲醇 空位缺陷 固溶体 材料科学 氧气 无机化学 化学 化学工程 结晶学 冶金 有机化学 工程类
作者
Chenchen Zhang,Yuzhen Chen,Defu Yao,Ying Song,Sha Li,Oz M. Gazit,Ziyi Zhong
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:13 (27): 10545-10555 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.5c02624
摘要

ZnZrOx solid solution catalysts have gained considerable attention for their effectiveness in CO2 hydrogenation and the conversion of methanol to C2+ products. However, their performance in high-temperature hydrogenation of CO2 to methanol needs enhancement. In this study, we present a surface engineering approach for these catalysts by thermally treating a ZnZr hydroxide precursor in a reducing atmosphere (H2/Ar). This method promoted the migration of Zn from the bulk of ZrO2 to the surface layer, leading to the formation of abundant asymmetric oxygen vacancy (Zn–Ov–Zr) sites. Consequently, the 11.5ZnZr-500H2/Ar catalyst (treated in H2/Ar) exhibited a methanol selectivity of 83.0% at 325 °C, which is significantly higher than the 54% selectivity of 11.5ZnZr-500Air (treated in air) at the same temperature and comparable to the 85.1% selectivity of 11.5ZnZr-500Air at 275 °C. By selectively removing Zn at various levels through acid treatment of the catalysts, we have discovered an almost linear correlation between the concentration of asymmetric oxygen vacancies and the yield of methanol production. DRIFTS measurements and DFT calculations demonstrate that these active sites enhance the CO2 activation and conversion of formate intermediates during the methanol synthesis process. This study is the first to identify the catalytic function of the asymmetric Zn–Ov–Zr sites, paving the way for the subsequent production of C2+ products.
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
1秒前
打打应助sai采纳,获得10
1秒前
木木发布了新的文献求助10
2秒前
iris完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
南极以南发布了新的文献求助10
4秒前
务实寻真发布了新的文献求助10
5秒前
woshizy完成签到,获得积分10
6秒前
墨汐发布了新的文献求助100
7秒前
hhh发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
李健的小迷弟应助hiliar采纳,获得10
9秒前
13秒前
skyleon完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
lwt关闭了lwt文献求助
15秒前
17秒前
18秒前
18秒前
18秒前
大个应助liyi采纳,获得10
18秒前
华仔应助LL采纳,获得10
18秒前
18秒前
20秒前
22秒前
刻苦冬菱完成签到,获得积分10
23秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
24秒前
hiliar发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
丘比特应助青岩采纳,获得10
27秒前
科研通AI6.3应助光亮猫咪采纳,获得10
27秒前
CipherSage应助CHEN采纳,获得10
27秒前
香蕉大树完成签到,获得积分10
28秒前
JASON发布了新的文献求助10
31秒前
31秒前
乐观的如雪完成签到 ,获得积分10
33秒前
Tinker完成签到,获得积分10
34秒前
34秒前
无限的妙芙完成签到,获得积分10
36秒前
传奇3应助青岩采纳,获得10
36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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7328628
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8943260
关于积分的说明 18969254
捐赠科研通 6984352
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216357
关于科研通互助平台的介绍 2383041
邀请新用户注册赠送积分活动 2195805