Indiumoxid als überlegener Katalysator für die Methanolsynthese durch CO2-Hydrierung

Die Methanolsynthese durch CO2-Hydrierung ist attraktiv, um die mit der Produktion des traditionellen Synthesegasrohstoffs verbundenen Umweltauswirkungen zu vermeiden und die globale Erwärmung zu mildern. Es fehlen jedoch weiterhin effiziente Katalysatoren für solche alternativen Prozesse. Hierin enthüllen wir die hohe Aktivität, 100 % Selektivität und bemerkenswerte Stabilität für 1000 Stunden im Betrieb von In2O3, das auf ZrO2 unterstützt wird, unter industriewichtigen Bedingungen. Dies steht im starken Gegensatz zu dem Referenzkatalysator Cu-ZnO-Al2O3, der unselektiv ist und eine schnelle Deaktivierung erfährt. Eine eingehende Charakterisierung der In2O3-basierten Materialien deutet auf einen Mechanismus hin, der in der Bildung und Vernichtung von Sauerstoff­fehlstellen als aktive Stellen verwurzelt ist, deren Anzahl in situ durch Co-Zufuhr von CO moduliert und durch elektronische Wechselwirkungen mit dem Zirkonia-Träger verstärkt werden kann. Diese Ergebnisse stellen eine vielversprechende Grundlage für das Design einer potenziellen Technologie zur nachhaltigen Methanolproduktion dar.