福州大学林森/谭理Angew：MXene结构敏感性调控CO₂加氢路径

背景：化石燃料消耗导致大气CO₂浓度升高，利用可再生氢进行CO₂催化加氢制备高附加值化学品是碳减排和可持续燃料生产的核心策略，但反应网络复杂，产物选择性调控是核心挑战。研究目的：通过整合密度泛函理论与微观动力学建模，系统解析Mo₂COₓ催化剂中表面氧终端和Cu配位几何结构在调控CO₂加氢催化选择性方面的作用，揭示结构敏感性与宏观性能之间的构效关系。结论：研究识别出三个结构敏感区间，原始Mo₂COₓ表面促进C═O键断裂生成CO和CH₄，较高氧覆盖度增强CO选择性并促进CH₃OH生成；Cu吸附的Mo₂COₓ强化CH₄生成；Cu掺杂Mo₂COₓ促进CH₃OH生成。确立了Cu氧化态作为CH₃OH/CH₄选择性的定量描述符，高价态更有利于CH₃OH生成，为MXene基CO₂加氢催化剂的理性设计提供了通用原则和理论指导。