近日，中國科學院大連化學物理研究所催化與新材料研究室研究員王曉東、正高級工程師李林、研究員喬波濤和院士張濤團隊在調控CO₂加氫反應選擇性方面取得新進展，發現反應條件下，氫溢流及其金屬-載體之間的電子轉移可以調控CO₂ 加氫反應的產物選擇性。

　　CO₂加氫轉化為燃料及化學品是實現CO₂減排和碳資源可持續利用的一個重要策略。常壓下，CO₂加氫反應主要生成CO和CH₄，但是兩種產物通常相伴而生，因此，如何高選擇性地將CO₂轉化為某種單一產物仍具有挑戰。此外，前期的研究工作中關于催化劑結構-功能間的關聯幾乎都是在非反應條件下建立的，使得影響CO₂加氫催化劑選擇性的關鍵控制因素尚不清楚。

　　大連化物所提出調控CO₂加氫反應產物選擇性的新策略

　　該團隊通過改變TiO₂載體的晶形和貴金屬Ru的負載量，實現了CO₂加氫產物選擇性的調控。研究表明，在反應氣氛下，不同晶形載體擔載的Ru基催化劑呈現出截然不同的產物選擇性，在負載量為1wt%時，金紅石型TiO₂擔載的催化劑主要生成CH₄ ，銳鈦礦型TiO₂擔載的催化劑主要生成CO，首次實現Ru納米粒子表面CO₂加氫產物選擇性的調控。通過多種原位表征技術并結合理論計算發現：反應條件下，氫溢流并伴隨著金屬-載體間的電子轉移可以影響中間體CO的吸附和活化，進而改變Ru基催化劑的CO2加氫反應選擇性?；谶@種認識，不但可以調控CO₂加氫反應的選擇性，而且可以改變其它催化（如CO選擇氧化）反應的性能，這為涉氫反應催化劑的科學設計提供了新思路。

　　研究成果發表于《德國應用化學》（Angew. Chem. Int. Ed.）上。上述研究工作得到國家自然科學基金項目、國家重點研發計劃、中科院戰略性先導科技專項（B）“能源化學轉化的本質與調控”等資助。此外，這也是獻禮大連化物所七十周年所慶文章之一。