【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100054
等离子体活化非均相催化反应是在温和条件下实现CO2加氢反应的前沿策略。在本研究中,采用软模板法在Al2O3-x上构建了深孔通道结构。以Al2O3-x作为载体,通过浸渍法制备了Cu/Al2O3-x催化剂,并将其应用于等离子体催化CO2加氢制二甲醚(DME)反应。在等离子体催化CO2加氢反应中,Cu/Al2O3-0.75/HZSM-5展现出高性能和高放电效率。其等离子体催化CO2加氢的CO2转化率和DME产率分别达21.98%和9.83%,其中CO、CH3OH和DME的选择性分别为25.39%、29.89%和44.72%。Al2O3-x上的深孔道结构能够作为Cu的负载位点,同时介孔结构的限域效应增强了金属-载体之间的相互作用及Cu的金属分散度。更丰富且更强的Brønsted碱性和Lewis酸性位点促进了CO2的吸附、活化及加氢。值得注意地,锚定在深孔道结构中的Cu位点能够形成电场,从而引导等离子体活化CO2中间体进入难以接近的孔隙中进行加氢反应。深孔通道中等离子体活化CO2中间体的加氢对于提升等离子体催化CO2加氢制DME反应效率具有重要意义。