近日，实验室张振华课题组在碳一催化领域取得重要研究进展，相关成果在国际催化领域顶级期刊ACS Catalysis上在线发表题为“Unveiling the key factors in determining the activity and selectivity of CO₂ hydrogenation over the Ni/CeO₂ catalysts”研究论文。ACS Catalysis是美国化学会的旗舰期刊，为国际公认的化学领域顶级杂志之一，目前影响因子为13.70，是中科院一区TOP期刊。

该工作采用系列Ni/CeO₂催化剂用于CO₂加氢反应，通过改变被负载Ni的粒子尺寸，研究证实了其催化活性和产物选择性分别与Ni-CeO₂界面氧空位和被负载Ni结构相关。随着被负载Ni尺寸增加，在Ni-CeO₂界面处产生的更多界面氧空位有利于CO₂的吸附和活化，促进CO₂加氢反应活性；此外，随着Ni颗粒尺寸的不断增大、同时伴随着金属Ni物种比例的增加，其催化加氢性能及中间物种CO的键合强度都得以增强，导致其产物的选择性逐渐从CH₄向CO转变。原位漫反射红外结构证明了该反应是通过甲酸盐中间体的分解机制产生CO中间体，并脱附产生CO或进一步加氢产生CH₄。这一工作揭露了Ni/CeO₂催化剂CO₂加氢反应活性和选择性的关键决定因素，同时阐明其催化反应机理，为更为高效廉价的CO₂加氢反应催化剂研制指明了方向。