随着化石能源日益枯竭，二氧化碳过量排放引发的全球变暖问题愈发严峻。如何将工业废气中的二氧化碳转化为清洁燃料甲醇，成为科学界攻克环境难题的关键方向。近日，中国科学院兰州化学物理研究所与兰州大学合作，在二氧化碳加氢制甲醇领域取得重要进展，通过解析双金属氧化物催化剂的作用机制，为这项绿色技术注入了新动能。相关论文发表于《催化学报》。

传统方法依赖铜基催化剂，但存在活性不足、选择性差等缺陷。研究团队在综述中指出，双金属氧化物催化剂凭借金属间的协同效应，展现出更优异的催化性能。例如，钴基氧化物通过界面反应提升二氧化碳转化效率，铟基氧化物则利用氧空位高效活化反应物，甲醇选择性显著提高。特别是一种镓锆固溶体催化剂，其每千克催化剂每小时产甲醇量达760克，创下同类催化剂效率新高。

催化剂的“功力”源于三大核心要素：晶体结构如同骨架，决定反应活性位的分布；助剂如同催化剂的“调味剂”，优化反应物吸附能力；制备工艺则像精密加工，直接影响催化剂的最终性能。研究团队通过对比发现，降低铟、镓等稀有金属用量，同时保持催化剂稳定性，是推动技术工业化应用的关键。

在反应机理层面，科学家揭示了“甲酸盐路径”的主导作用。二氧化碳与氢气在催化剂表面形成甲酸盐中间体，随后逐步转化为甲醇。这一过程中，氧空位与金属载体界面的协同作用，如同为反应搭建了“高速通道”，显著提升了转化效率。通过调控催化剂表面酸碱性，还能有效抑制副反应，让甲醇产率更上一层楼。

尽管成果显著，研究仍面临挑战。低温环境下催化剂活性不足、稀散金属成本高企、部分催化剂构效关系缺乏理论支撑等问题，亟待后续突破。未来，团队将聚焦于开发低温高活性催化剂体系、探索低成本金属组合，并借助计算模拟深入解析反应动力学，为技术优化提供理论支撑。

相关论文链接：https://www.cjcatal.com/CN/10.1016/S1872-2067(25)64689-4

二氧化碳加氢制甲醇的双金属氧化物综述。兰州化物所供图。

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