为了实现CO2选择性加氢制甲醇，理想的氧化物催化剂必须具有可调的缺陷位点，使反应过程朝着甲醇的生成方向发展。此外，氧化物的催化行为明显受到表面由H2的异裂或均裂活化产生的H物种的影响。尽管催化剂开发取得了重大进展，但氧化物上活性位点的起源以及在工作条件下碳和氢物种的结合机制还远不清楚。

此外，将锌基氧化物与一系列沸石/沸石型材料结合，可以缩小碳氢化合物分布或合成特定的产物。例如，通过将一系列分子筛或沸石与优化后的ZnAl2Ox或ZnGa2Ox尖晶石氧化物进行整合，可以直接从CO2和H2中高选择性生成乙酸(48%)、乙烯(58%)、丙烷(80%)、低碳烯烃(92%)和芳香烃(70%)等烃类化合物。

基于一系列原位光谱表征，研究人员提出了CO2在锌基尖晶石氧化物上加氢生成甲醇的反应机制。具体而言，在反应过程中，-Zn-O-对诱导H2通过异裂途径解离形成Zn-H和−OH基团；而-Ga-O-对有利于Zn-H物种在ZnGa2Ox表面的稳定性，为HCOO*的后续加氢提供足够的金属氢化物。

同时，ZnAl2Ox和ZnGa2Ox上的配位不饱和金属中心对CO2的解离吸附和活化有重要作用。CO2可以以线性构型吸附在OVs上，也可以通过m-CO3*形式吸附在OVs附近的O原子上。金属氢化物是CO3*加氢生成HCOO*和HCOO*加氢生成CH3O*过程中必需的活性物质。

最后，通过结合H+，CH3O*种可以进一步转化为CH3OH。因此，CH3OH的形成遵循明确的碳酸盐(CO3*/HCO3*)→甲酸盐(HCOO*)→甲氧基(CH3O*)途径。

综上，通过一系列沸石或沸石型的整合，可以直接从CO2和H2中生成分布窄的高选择性烃类化合物，为CO2的利用提供了一条有前途的途径。

Spinel nanostructures for the hydrogenation of CO2 to methanol and hydrocarbon chemicals. Journal of the American Chemical Society, 2024.