甲醇是重要的化工原料与能源载体。与依赖于合成气的工业方法不同,太阳能驱动的CO加氢制甲醇方法因其可以实现安全高效的太阳能存储,同时减少过剩的温室气体排放而受到广泛关注。然而,目前已报到的光热CO加氢产甲醇方法主要涉及贵金属催化剂,如钌、铟、镓、钯等的使用,且需要聚焦太阳光或额外加热,增加了人工合成太阳能甲醇的成本,不利于其商业化应用。为了克服这些挑战,本研究通过合成NiZn金属间化合物-氧化锌催化剂(NiZn-ZnO催化剂),成功实现了在常压下仅利用太阳光高效制备绿色甲醇的目标。NiZn-ZnO催化剂设计的关键在于其NiZn/ZnO异质结界面的形成,该结构不仅降低了反应的活化能,还稳定了CO加氢过程中的关键中间体。在自然太阳光照射和常压反应条件下,NiZn-ZnO(Ni/Zn=1:2)催化剂展现了出色的性能,实现了高甲醇产率(127.5μmol g h)以及有机产物中的高选择性(100%)。该产率创造了在大气压下利用太阳光驱动的CO加氢制甲醇的最高产率记录。此外,该催化剂的制备方法简单可行,有望在未来的大规模应用中发挥重要作用。
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