人们新发现二硫化钼 (MoS₂) 中的面内硫空位 (S_v) 可用于 CO₂ 加氢生成甲醇，而边缘 S_v 则可促进甲烷形成。因此，基底面的选择性暴露和激活对于甲醇合成至关重要。

在这里，新加坡国立大学Hua Chun Zeng， Sergey M. Kozlov报道了一种具有类富勒烯结构和原子铜的介孔二氧化硅封装的MoS₂催化剂（Cu/MoS₂@SiO₂）。

文章要点

1）主要方法基于二氧化硅内二氧化钼 (MoO₂) 到 MoS₂ 的物理约束拓扑转化。球面曲率使得能够在惰性基面中产生应变和S_v。更重要的是，少层MoS2的类富勒烯结构可以选择性地暴露面内S_v并减少边缘Sv的暴露。

2）在原子铜的促进下，所得的Cu/MoS₂@SiO₂在260℃下表现出稳定的比甲醇产率为6.11 mol_MeOH mol_Mo^–1 h^–1，甲醇选择性为72.5%，远远优于缺乏类富勒烯结构的同类产品。

3）通过原位DRIFTS和原位XAS研究了铜的反应机理和促进作用。理论计算表明，压缩应变促进了 S_v 的形成和 CO₂ 氢化，而拉伸应变则加速了活性位点的再生，合理化了应变的关键作用。

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Zhou, S., Ma, W., Anjum, U. et al. Strained few-layer MoS2 with atomic copper and selectively exposed in-plane sulfur vacancies for CO2 hydrogenation to methanol. Nat Commun 14, 5872 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-41362-y

https://doi.org/10.1038/s41467-023-41362-y