Een manier om het overschot aan CO₂ in de atmosfeer tegen te gaan is het gas afvangen en gebruiken als grondstof om waardevolle chemicaliën te produceren. Platformmoleculen zoals methanol (CH₃OH) zijn een belangrijke startcomponent voor de productie van dit soort chemicaliën. Om CO₂ op industriële schaal te reduceren tot methanol zijn katalysators met hoge activiteit en selectiviteit nodig.  

Onderzoekers van onder meer Wageningen University & Research en de TU Delft onderzochten het katalyseoppervlak van een recent beschreven cadmiumkatalysator op een titaniumoxidesupport (Cd₄/TiO₂). Ze combineerden density functional theory (DFT) berekeningen en microkinetisch modelleren om inzicht te krijgen in het reactiemechanisme van CO₂-hydrogenatie naar methanol over deze katalysator.  

Daaruit blijkt dat het grensvlak tussen het Cd₄-cluster en de TiO₂-drager een belangrijke rol speelt in zowel waterstofdissociatie als preactivatie van CO₂. Beide reactiestappen zijn energetisch gunstiger op dit grensvlak dan op de afzonderlijke delen. Het Cd-TiO₂-grensvlak blijkt cruciaal voor het stabiliseren van verschillende tussenproducten, zoals formiaat (HCO₂^-), en het verloop van de voorgestelde snelheidsbepalende stap: de vorming van geadsorbeerd CH₂O. 

De onderzoekers concluderen dat Cd/TiO₂ een veelbelovende katalysator kan zijn voor de methanolproductie uit CO₂ en dat de multifunctionaliteit van het metaal-draagvlak cruciaal is voor het ontwerpen van katalysatoren die CO₂ hydrogeneren.