Ga‐doped CeO2 solid solutions as promoters for Cu‐based catalysts: Enhancing CO2 hydrogenation to methanol via optimized metal–support interaction

催化作用 甲醇 兴奋剂 金属 材料科学 化学 生物化学 有机化学 光电子学
作者
Tuo Guo,Wenwen Liu,Panpan Yang,Qingjie Guo,Pei Sean Goh
出处
期刊:Canadian Journal of Chemical Engineering [Wiley]
卷期号:103 (11): 5398-5409
标识
DOI:10.1002/cjce.25721
摘要

Abstract The low methanol selectivity of Cu/CeO₂ in CO₂ hydrogenation stems from weak metal–support interaction (MSI) and dominant reverse water gas shift (RWGS) pathways. Ga‐doped CeO₂ solid solutions are proposed to enhance MSI and oxygen vacancies, addressing insufficient CO₂ activation and H₂ dissociation in conventional Cu‐based catalysts. CuO‐CeGaₓOₓ ( y = 0–0.3) catalysts were synthesized via co‐precipitation. Structural and catalytic properties were analyzed by X‐ray diffraction (XRD), X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS), temperature‐programmed H 2 reduction (H₂‐TPR), temperature‐programmed desorption of adsorbed CO 2 (CO₂‐TPD), and transmission electron microscopy (TEM). Ga doping ( y = 0.2) optimized CeGaOₓ solid solution formation, achieving the highest specific surface area (142 m 2 /g), and Cu 0 content (73.4%). At 260°C, CuO‐CeGa₀.₂Oₓ showed 12.6% X CO₂ , 57% S CH₃OH , and STY = 308.8 g MeOH Kgcat −1 h −1 . Enhanced oxygen vacancies and moderate basic sites suppressed RWGS, favouring methanol pathways. Stability tests confirmed 180 h performance retention without structural degradation. Ga doping strengthens MSI via CeGaOₓ solid solutions, promoting oxygen vacancies and Cu 0 dispersion. This dual optimization enhances CO₂ adsorption, H₂ dissociation, and methanol selectivity while suppressing CO byproducts. The CuO‐CeGa₀.₂Oₓ catalyst demonstrates industrial potential, offering a design strategy for high‐performance CO₂ hydrogenation catalysts.
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
刚刚
刚刚
1秒前
小赵发布了新的文献求助10
1秒前
橙子味完成签到,获得积分10
1秒前
852应助噢什么噢呢奥利奥采纳,获得10
1秒前
小二郎应助Ronnie采纳,获得10
1秒前
2秒前
orixero应助肥嘟嘟左卫门采纳,获得10
2秒前
lingyin发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
神勇友安完成签到,获得积分10
4秒前
1112222完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
ck完成签到 ,获得积分10
5秒前
lv完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
SciGPT应助箫涵采纳,获得10
6秒前
852应助忧郁的人英采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.2应助superlit采纳,获得10
7秒前
十二平均律完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
霸气的安蕾完成签到 ,获得积分10
8秒前
molihuakai应助一念之间采纳,获得10
8秒前
852应助山猪吃细糠采纳,获得10
8秒前
李梨发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
brightor发布了新的文献求助10
9秒前
封霖恺发布了新的文献求助10
9秒前
Lilili完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
11秒前
12秒前
13秒前
HJJHJH发布了新的文献求助10
13秒前
13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
2026人教社中小学心理健康教育读本高中全一册电子版 600
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
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 7666174
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9235812
关于积分的说明 19875633
捐赠科研通 7235203
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3283707
关于科研通互助平台的介绍 2442434
邀请新用户注册赠送积分活动 2284873