隨著碳資源與重要化學品之間的差距逐漸加大，催化合成氣轉化成為彌合這一差距的關鍵途徑。氧化物-沸石（OXZEO）雙功能催化被認為是實現高效合成氣轉化的新平臺之一。

近日，中國科學院大連化學物理研究所（DICP）侯光晉教授領導的研究團隊在《Chem》期刊上發(fā)表了題為“ Synergistic interplay of dual active sites on spinel ZnAl ₂ O ₄ for syngas conversion” 的研究論文。

該研究基于代表性的ZnAl ₂ O ₄ 尖晶石氧化物，采用最先進的固態(tài)核磁共振技術進行合成氣轉化研究。研究人員使用原位NMR方法觀察了 ZnAl ₂ O ₄ 催化劑將合成氣轉化為甲醇的完整過程，并識別出甲酸鹽和甲氧基物種是關鍵中間體。

通過一系列雙共振和多維相關NMR實驗，研究人員確定了具有-AlIV-OH···ZnIII-結構的雙活性位點，并提出了 ZnAl ₂ O ₄ 催化劑上雙活性位點的協(xié)同催化機制，用于合成氣轉化反應。同時，研究人員還在原子層面詳細闡述了反應中間體和活性位點的動態(tài)演變過程。

另一方面，研究展示了固態(tài)NMR光譜技術在表面/界面催化研究中日益增強的能力。 對活性位點和反應機理的當理解可以為其他雙金屬氧化物系統(tǒng)上的合成氣轉化和 CO ₂ 加氫研究提供啟發(fā)，為高效氧化物催化劑的合理設計和調控提供重要指導。

總之，這項研究揭示了 ZnAl ₂ O ₄ 尖晶石雙金屬氧化物表面雙活性位點的協(xié)同作用機制，實現合成氣轉化。未來，該研究的工作將有利于深入了解反應機理，為設計和調控高效氧化物催化劑提供參考依據。

參考文獻

“Synergistic interplay of dual active sites on spinel ZnAl ₂ O ₄ for syngas conversion” by Qiao Han, Pan Gao, Kuizhi Chen, Lixin Liang, Zhenchao Zhao, Xinlong Yao, Dong Xiao, Xiuwen Han and Guangjin Hou, 8 February 2023, Chem.DOI: 10.1016/j.chempr.2023.01.004

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