用于CO2氢化反应的ZnO/Cu立方体反转催化剂的界面位点密度工程

我们报告了一种在ZnO/Cu反转催化剂上通过控制立方体Cu纳米晶体（c-Cu）的尺寸和ZnO的负载量来工程ZnO–Cu界面位点密度的方法，而不改变界面位点结构。所获得的ZnO/c-Cu反转催化剂在反向水气转化（RWGS）反应中表现出约72.2 kJ/mol的相似表观活化能，在CO2氢化至甲醇反应（甲醇合成（MS））中表现出约47.2 kJ/mol的活化能。通过将催化性能与各种Cu位点的密度关联，我们明确识别出ZnO/c-Cu反转催化剂的ZnO–Cu(I) Cu界面是典型RWGS和MS反应的活性位点，而ZnO/c-Cu上裸露c-Cu的缺陷位点是MS反应条件下RWGS反应的活性位点。ZnO/c-Cu反转催化剂的ZnO–Cu(I) Cu界面位点与Cu缺陷位点的关系更紧密，而与Cu台阶位点的关系较弱。原位漫反射红外光谱表征结果表明，ZnO–Cu界面催化的MS和RWGS反应分别遵循甲酸盐和羧酸盐氢化途径。