我们研究发现氧化物-分子筛催化剂能够解决合成气催化领域的选择性难题，但是对于金属氧化物的活性位点以及CO/H₂的活化机理还并不清楚。

有鉴于此，中国科学院大连化物所包信和院士、潘秀莲研究员首次实验研究OXZEO催化剂的ZnZrO_x的Cr在催化反应中的作用。

主要内容

（1）

我们首次通过STEM和EELS表征技术研究，使用表面碳物种作为描述符研究Cr的催化作用。研究发现ZnCr₂O₄尖晶石的原子厚度表面ZnO_x覆盖层具有非常强的切断C-O化学键能力，尤其是在（311）和（111）晶面之间较窄的ZnCr₂O₄ (110)。

（2）

当表面覆盖聚集的ZnO_x覆盖层，或者纯ZnO，化学计量比ZnCr₂O₄催化剂的催化活性显著降低。通过同步辐射光源的真空紫外光电子质谱表征研究各种同位素标记的反应物（C¹⁸O, ¹³CO, D₂）在ZnCr_n氧化物表面活化CO分子、生成的CH₂以及CH₂CO中间体、体系含有H₂反应物时生成烃的情况。

在ZnCr_n-SAPO-18复合催化剂中，ZnCr_n氧化物的Cr/Zn比例与CO活化与加氢性能与生成烯烃产物的活性的变化规律相符。

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Yuxiang Chen, Shaobo Han, Xiulian Pan*, Feng Jiao, Wei Liu, Yang Pan, and Xinhe Bao*, Visualization of the Active Sites of Zinc–Chromium Oxides and the CO/H₂ Activation Mechanism in Direct Syngas Conversion, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.3c07332

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c07332