热催化剂Cu/ZnO/Al2O3(CZA)在逆水煤气变换(RWGS)和甲醇合成反应中实现对CO2加氢具有优异的催化性能。然而，由于这些反应之间的直接竞争，需要高压和高氢气浓度(≥75%)才能将热力学平衡向甲醇合成偏移。基于此，多伦多大学Geoffrey A. Ozin、Chengliang Mao和香港中文大学王璐等成功制备了一种具有光热催化活性的新型黑色氧化铟(HzIn2O3-x(OH)y)，并通过直接以副产物CO为原料，在低氢气浓度(50%)和常压下促进了甲醇的串联合成。在流动反应器中，在大气压和低H2浓度(50%)下，HzIn2O3-x(OH)y的CO生产速率和甲醇生产速率均随温度升高而增加，并在光照下表现出光增强，这种现象主要是由RWGS反应的吸热性质引起的，因此热能可以显着提高反应速率。在有和没有光照下，200°C下的CO速率分别为0.49 µmol g-1 h-1和0.98 µmol g-1 h-1，表现出约100%的光增强。由于HzIn2O3-x(OH)y强烈的甲醇合成趋势，即使在50%的H2浓度下也可以生产甲醇(CO2 :H2 = 1:1；甲醇选择性)。无光照下甲醇生产速率从250°C的2.05 µmol g-1 h-1增加到300 °C的18.95 µmol g-1 h-1；光照下甲醇生产速率从230°C的1.49 µmol g-1 h-1增加到300 °C的23.03 µmol g-1 h-1。实验和密度泛函理论(DFT)计算表明，在质子化和氢化SFLP位点上吸附CO2后，表面发生吸热RWGS反应，并产生甲酸盐中间体；或者，键合的CO可以很容易地用作进一步合成甲醇的原料，以避免直接解吸。总之，研究人员通过固态合成方法成功地制备了一种新型黑色光热活性氧化铟催化剂，在环境压力下甲醇选择性为 30-50%；从实验和理论上探索了甲醇的途径，并揭示了串联反应方案的操作。New Black Indium Oxide-tandem Photothermal CO2-H2 Methanol Selective Catalyst. Nature Communications, 2022. DOI: 10.1038/s41467-022-29222-7
