由于工业活动、化石燃料消耗和森林砍伐，大气中二氧化碳（CO2）浓度的增加对全球气候变化产生了显著影响。因此，迫切需要开发减少CO2排放和缓解负面环境影响的策略。其中最有前景的方法之一是CO2的利用，即通过各种催化过程将CO2转化为有价值的化学品或燃料。其中，CO2氢化（CO2 + H2 → 产物）是一个关键反应，因为它既可以实现碳捕获，又能合成有价值的碳氢化合物，如甲醇[[1], [2], [3]]、甲烷、二甲醚（DME）[4]和长链碳氢化合物[5]。
CO2的氢化不仅为化学品的生产提供了可持续的途径，还通过利用来自可再生能源的氢气满足了全球能源需求。将CO2转化为有用的燃料或化学品有助于实现碳中性能源循环的概念，为碳管理和能源存储提供了有吸引力的解决方案。尽管CO2氢化具有巨大潜力，但在催化剂开发、反应效率、选择性和稳定性方面仍存在一些挑战[6]。
已经探索了多种用于CO2氢化的催化剂，包括过渡金属[7,8]、金属氧化物[9,10]和复合催化剂[11,12]。然而，设计出高效且选择性的催化剂仍然是CO2转化过程中的一个主要障碍。传统的催化剂（包括基于铜的催化剂）通常存在活性低、对目标产物（如甲醇）的选择性差以及长期稳定性不足等问题。因此，开发具有改进性能的新催化剂至关重要。
近年来，层状双氢氧化物（LDH）作为CO2氢化的候选材料受到了广泛关注。LDH是一类具有独特层状结构的材料，由带正电的金属氢氧化物层与阴离子夹杂而成[13]。这种结构为催化过程提供了多个优势，包括高表面积、可调的金属组成和酸碱性质，这些对于提高反应速率和选择性至关重要。此外，LDH的离子交换能力使其能够掺入各种金属物种，从而设计出具有定制电子结构和反应性的催化剂[14]。
LDH是一种具有独特层状二维结构的材料，如图1所示。两层金属阳离子之间的层间阴离子可以被其他所需的阴离子替换，从而使LDH材料具有可调的性质。另一方面，LDH材料中的六方晶体结构以及层间距离可以通过改变层间阴离子的类型和数量来调节，从而影响材料的物理和化学性质。LDH还可以通过插层反应引入不同的客体分子，从而改变其功能性质，如催化活性和吸附性能。
最近的研究表明，基于LDH的催化剂可以有效促进CO2氢化，表现出高选择性地生成甲醇这一关键化学中间体[15]。然而，进一步优化LDH催化剂（包括结构调控、金属掺杂和表面改性）对于提高其催化性能、稳定性和可扩展性至关重要[16]。理解潜在的反应机制、优化催化剂合成方法以及在工业相关条件下研究其行为是充分发挥LDH在CO2氢化过程中潜力的关键步骤。
