CO₂加氢制甲醇是减少CO₂排放和应对气候变化挑战的最有前景的技术之一。用于CO₂制甲醇的负载型纳米催化剂的常规制备通常采用分步合成，因此，最终催化剂的性能很大程度上取决于每个合成步骤的精度，而获得的活性相的均匀性往往受到载体的化学性质和原始结构的阻碍。

近日，新加坡国立大学曾华淳课题组通过由氨基丙基硅烷和固体Cu₂O模板制备的铜-有机硅酸盐前体(Si-RNH₂-Cu)，制备了具有可调组分的CuZn-硅酸盐3D纳米线网络以实现CO₂加氢生成MeOH。

所得的Si-Cu-Zn催化剂在中等条件(30 barg和200-280°C)下进行CO₂加氢反应合成MeOH，在240°C时的MeOH产量为402 mg_MeOH g_Cu^-1 h^-1，MeOH的选择性为51%。Si-Cu-Zn催化剂的优异性能归因于结构和组成的优点，即通过在预催化剂中将Cu高度分散到原子水平并结合ZnO作为结构促进剂，实现并保持小的Cu纳米颗粒(NP)尺寸。

此外，Cu NPs和部分还原的ZnO相之间的强金属-载体相互作用(SMSI)可以进一步实现Cu-ZnO协同效应；坚固的硅质纳米线网络提供了良好的空间限制，以遏制Cu NPs的生长，同时提供催化剂的多孔形态。

该催化剂在长达一周的稳定性测试中表现出稳定的性能，同时保持其结构完整性。总体而言，这项研究为广泛研究的Cu-ZnO系统提供一种替代设计和合成策略，以实现其在CO₂加氢中的高性能。

Single Solid Precursor-Derived Three-Dimensional Nanowire Networks of CuZn-Silicate for CO₂ Hydrogenation to Methanol. ACS Catalysis, 2022. DOI: 10.1021/acscatal.2c00726