將固存二氧化碳（CO₂）加氫轉(zhuǎn)化為甲醇，可以減少CO₂排放，建立可持續(xù)的碳循環(huán)。但是，由于熱力學(xué)平衡的限制和水的失活，CO₂轉(zhuǎn)化為甲醇仍具有挑戰(zhàn)性。

基于此，華東師范大學(xué)黃愛生教授和新加坡國立大學(xué)Jianwen Jiang（共同通訊作者）等人評價了催化CO₂加氫制取甲醇反應(yīng)器的反應(yīng)器類型。

首先，在多孔α-Al₂O₃管上制備了親水性沸石LTA膜，作為選擇性去除水的分離器。其次，在沸石LTA膜表面負載Cu-ZnO-Al₂O₃-ZrO₂催化層，用于催化CO₂加氫制甲醇。因此，在Cu-ZnO-Al₂O₃-ZrO₂催化層內(nèi)催化CO₂加氫轉(zhuǎn)化為甲醇并形成水蒸汽，然后通過親水性LTA膜原位去除產(chǎn)生的水蒸汽，而甲醇由于其親水性較低且體積較大而被限制滲透尺寸。

由于蒸汽從反應(yīng)器中連續(xù)快速排出，將克服熱力學(xué)平衡限制，從而顯著提高CO₂轉(zhuǎn)化率。此外，從反應(yīng)體系中除去水應(yīng)該有助于避免催化劑失活和副產(chǎn)物的形成，從而提高甲醇的選擇性。

實驗測試發(fā)現(xiàn)，該反應(yīng)器催化CO₂加氫轉(zhuǎn)化為甲醇的轉(zhuǎn)化率為36.1%、生成甲醇的選擇性達到了100%。此外，可以有效抑制因生成水而導(dǎo)致催化劑的失活，從而保持CMR的高長期活性和選擇性。

Highly Selective CO₂ Conversion to Methanol in a Bifunctional?Zeolite Catalytic Membrane Reactor. Angew. Chem. Int. Ed., 2021, DOI: 10.1002/anie.202106277.

https://doi.org/10.1002/anie.202106277.