二氧化碳一直讓世人又愛又恨,一方面是溫室氣體,另一方面又是來源豐富、價格低廉的化學原料(參考閱讀:美國化學會C&EN:學會愛上CO2)。甲醇,基本有機原料之一,多種有機產品的重要砌塊,也是汽油的替代燃料。工業上合成甲醇幾乎全部采用來自石油的合成氣生產甲醇。如果能將CO2作為原料生產甲醇,將具有劃時代的意義,化學家們也一直在嘗試,X-MOL也曾報道過不少研究進展(相關閱讀:諾貝爾獎得主George A. Olah教授報道將二氧化碳轉化成甲醇的新方法)。但是,這些成果想要實現工業化,還需要面對成本、穩定性、反應條件等等挑戰。
化學家早些時候已經可以在實驗室中實現氧化銦(indium oxide)催化CO2直接氫化(hydrogenation)得到甲醇,瑞士蘇黎世聯邦理工學院(ETH)教授Javier Pérez-Ramírez及其同事更進一步,使用氧化鋯(ZrO2)負載的氧化銦(In2O3)催化劑在類似于工業生產的條件下催化CO2直接氫化制甲醇。該研究發表于《Angewandte Chemie International Edition》。(Indium Oxide as a Superior Catalyst for Methanol Synthesis by CO2 Hydrogenation. Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.201600943)
在近乎工業生產的條件下,這種氧化銦催化劑催化CO2直接氫化制甲醇具有高活性、100%的甲醇選擇性以及極高的穩定性(可連續使用1,000 h),性能遠勝于工業上現有的無選擇性且容易失活的Cu/ZnO/Al2O3非均相催化體系(在高溫高壓條件下氫化CO2制甲醇)。