新加坡國立大學研究團隊提出一種從單一固體前驅體制備Cu-ZnO催化劑的合成方法，以組分可調(diào)的金屬-有機硅酸鹽納米線網(wǎng)狀結構為催化劑前驅體，制備出多孔硅納米線負載的Cu-ZnO納米催化劑。該催化劑用于CO2加氫制甲醇，在反應壓力3 MPa、反應溫度200～280 ℃的條件下，甲醇產(chǎn)率和選擇性超過Cu/ZnO/Al2O3等傳統(tǒng)工業(yè)催化劑。相關研究成果發(fā)表于《美國化學會·催化》。

CO2加氫制甲醇是最具工業(yè)化應用前景的技術之一。由于合成氣生產(chǎn)甲醇過程中副產(chǎn)物水造成Cu顆粒燒結導致催化活性降低，穩(wěn)定性差；基于金屬Cu的高度反向水煤氣變換(RWGS)反應產(chǎn)生大量副產(chǎn)CO，也降低了催化選擇性，使傳統(tǒng)工業(yè)催化劑Cu/ZnO/Al2O3在CO2加氫制甲醇中的應用受到影響。且傳統(tǒng)Cu-ZnO催化劑制備多采用共沉淀法或初濕浸漬法，催化劑Cu-ZnO納米顆粒的形貌、組分可控性低。

研究團隊通過設計合成過程，精確控制活性催化成分，獲得的催化劑擁有較小粒徑的Cu納米顆粒。在反應條件下可進一步產(chǎn)生有利的強金屬-載體相互作用，多孔硅載體則有利于限制Cu納米顆粒生長以及提供高度可及性。

該研究中金屬-有機硅酸鹽固態(tài)前驅體促進了金屬離子高度分散與混合，有望為其他組分催化劑的合成提供借鑒。