大量二氧化碳排放加速了全球變暖等環境問題，將二氧化碳轉化為如甲醇等非化石來源的化學品，是一種重要的解決方法。氧化銦（In2O3）由于其表面易還原形成活性氧空位（OV）位點特性，被證明是新一代甲醇催化劑。現有研究指出，催化材料表面負載鉑（Pt）、鎳（Ni）等具有較強活化氫能力的金屬，但目前甲醇制備效率仍不高。
近期，中國科學院廣州能源研究所采用一種簡單的表面工程策略，將氧化鎳（NiO）團簇錨定在商業氧化銦（In2O3）的表面，提升了甲醇合成效率。研究表征揭示，錨定的NiO團簇可促進電子從NiO轉移至In2O3表面，促進In2O3表面還原，從而產生更多的OV位點。高壓原位DRIFTS實驗證實，NiO團簇可同時促進甲酸鹽（HCOO*）及中間產物甲氧基（CH3O*）的形成，從而促進甲醇的生成。
準原位X射線吸收譜實驗表明，錨定的NiO團簇在反應初期發生了部分還原，但此后保持了氧化狀態。理論計算顯示，NiO團簇有利于氫氣活化，從而促進表面形成更多活性OV，同時也為逐步加氫制備甲醇提供了更多活性氫物種。
該研究為二氧化碳加氫制備甲醇高效催化劑的設計合成提供了新思路。
相關研究成果發表在《美國化學會-催化》（ACS Catalysis）上。