為了深入了解不同氧化物載體在調控負載型In₂O₃催化劑用于CO₂加氫制甲醇的活性和選擇性方面的作用。

愛達荷國家實驗室Dong Ding、Lu-Cun Wang和新墨西哥州立大學Meng Zhou等通過結合實驗和計算對In₂O₃催化劑在CO₂加氫中的負載效應(ZrO₂和CeO₂)進行了機理研究。

ZrO₂負載的In₂O₃表現出比CeO₂負載In₂O₃更高的活性和選擇性。雖然表面O_v的存在對于激活In₂O₃催化劑很重要，但催化活性可能與H₂還原和熱誘導形成的O_v沒有直接關系。

DFT計算表明，與碳酸鹽結構InCe相比，具有獨特彎曲構型的O缺陷InZr表面上CO₂ 的結合更強。后者導致在可還原的氧化物負載的In₂O₃催化劑上形成甲酸鹽(HCOO*)中間體以及在隨后的氫化步驟中較低的反應能量。

InZr在甲醇形成中的優異活性可能源于限速步驟中較低的能量勢壘，即甲酸鹽(HCOO*)中間體加氫成CH₂O*和CH₃O*。甲醇選擇性的差異可能是由平行競爭反應之間的能量勢壘差異引起的，即氫化與HCOO*的C-O鍵斷裂，最終分別導致甲醇和CO產物的形成。

另外，通過在In₂O₃和載體之間形成混合金屬氧化物界面，可以抑制表面O_v的過度形成，也表明將金屬氧化物載體摻入In₂O₃催化劑有利于穩定催化性能。

Mechanistic understanding of support effect on the activity and selectivity of indium oxide catalysts for CO₂ hydrogenation. Chemical Engineering Journal, 2021. DOI: 10.1016/j.cej.2021.131767