维度网讯，德国弗里茨·哈伯研究所和马克斯·普朗克化学能量转换研究所的研究人员通过operando透射电子显微镜，揭示了工业甲醇合成催化剂Cu/ZnO/Al₂O₃在工作状态下的动态结构变化。他们发现，Cu和ZnO之间的温度敏感相互作用是催化剂功能的关键，并提出了“受阻相变”概念，即催化剂在CuZn表面区域和Cu-ZnO界面之间持续可逆转化，这一动态平衡可能解释了其高活性和稳定性。

甲醇作为重要化工原料和潜在能源载体，其合成通常使用Cu/ZnO/Al₂O₃催化剂。尽管该催化剂已应用数十年，但其协同作用机制一直未完全明确。本研究中，研究人员在微型反应器中观察纳米颗粒，发现温度超过220°C时，ZnO_x层打开暴露Cu表面，冷却后重新形成。这种可逆变化以及“受阻相变”状态为改进甲醇催化剂提供了新设计原则。研究认为，催化剂的高性能并非源于单一活性相，而是依赖于动态结构互变。

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