In alternativa all'esaurimento delle risorse fossili, la riduzione della CO ₂ emesse dalla combustione di combustibili fossili in preziose sostanze chimiche e combustibili ha attirato una crescente attenzione. Grazie all'elevata stabilità termodinamica della CO ₂ , è ancora molto difficile trovare un percorso sostenibile ed economico per convertire selettivamente la CO . inerte ₂ ad un alto tasso di conversione in condizioni miti. L'acqua potrebbe anche essere un fattore significativo che governa il meccanismo di reazione. Da una parte, l'acqua è un prodotto accompagnato da CH ₃ OH. h ₂ O potrebbe innescare l'autocatalisi per accelerare la CO ₂ attivazione e produzione di metanolo. D'altra parte, Il Cu è anche un catalizzatore altamente attivo per la reazione water-gas shift (WGS) e la sua reazione inversa (RWGS). L'acqua è anche possibile lanciare o sopprimere la reazione secondaria, che potrebbero influenzare la selettività.

Molto recentemente, Il gruppo del Dr. Cao e del Prof. P. Hu presso la East China University of Technology ha analizzato sistematicamente l'effetto dell'acqua superficiale su ogni fase elementare per rivelare il suo ruolo nella CO ₂ idrogenazione sulla superficie a gradini di Cu(211). L'influenza dell'acqua sulla CO ₂ l'idrogenazione è stata discussa rispettivamente ai livelli della struttura elettronica, energia e cinetica. I meccanismi tra l'assenza e la presenza di acqua sono stati confrontati quantitativamente sulla base della simulazione microcinetica su calcoli della teoria del funzionale della densità (DFT).

È stato scoperto che l'autocatalisi dell'acqua potrebbe favorire la formazione dell'intermedio COOH attraverso il trasferimento di protoni. Questo accelera la generazione di CO mentre non migliora la sintesi del metanolo, dando luogo alla maggiore CO ₂ conversione e la selettività verso il CO. Inoltre, l'analisi microcinetica mette in luce anche il fatto che la pressione parziale iniziale troppo elevata dell'acqua inibirà termodinamicamente la CO ₂ conversione a causa della copertura troppo elevata di OH. Quindi, è la prima volta che si svela come modulare l'attività e la selettività della CO ₂ idrogenazione attraverso la modifica dell'H ₂ Oh pressione.