西北工业大学张赛/「国家高层次人才」瞿永泉Nature子刊 | 低温下CO2间接合成甲醇！

主要观点总结

本文报道了一种在低于100°C下以CO2衍生的碳酸二甲酯（DMC）为桥梁的间接甲醇合成新路径。研究通过构筑氧空位构建了路易斯酸组合，实现了在温和条件下的高效甲醇合成。该策略在100°C下获得高活性、高选择性和稳定性的DMC加氢性能，为低温CO2制甲醇提供了可工业放大的方案。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

全球气候挑战下，开发可在低温下高效将CO2转化为甲醇的新策略至关重要。CO2加氢制甲醇是放热且分子数减少的反应，理论上低温高压有利于平衡转化，但低温下CO2热力学稳定、反应速率慢。

关键观点2: 研究创新点

本研究通过精细调控In2O3氧空位浓度，构筑了具有空间邻近性的路易斯酸In5位点和In4...In4对，实现H2与DMC的协同活化，在≤100°C、2MPa条件下获得高活性、高选择性且稳定的DMC加氢性能。

关键观点3: 研究方法和实验结果

本研究采用密度泛函理论（DFT）计算揭示了In5与In4...In4酸性位点的协同机制，通过实验确证了氧空位浓度梯度与催化性能的关系。同时，采用原位DRIFTS追踪DMC加氢过程，证明了In5+In4...In4协同加氢的优势。

关键观点4: 研究成果

本研究为低温CO2制甲醇提供了可工业放大的多相催化方案，实现了在低于100°C下的高效甲醇合成，显著优于传统直接CO2加氢方法。