首先制備了 CeO₂ 納米線負(fù)載的 Ru 基單原子、納米團(tuán)簇（約 1.2 nm ）和納米顆粒（約 4.0 nm ），并用于催化常壓 CO₂ 加氫反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)三種催化劑都表現(xiàn)出 98-100% 的甲烷選擇性，但納米團(tuán)簇的反應(yīng)活性高于單原子并遠(yuǎn)高于納米顆粒。通過原位表征結(jié)合第一性原理計算，發(fā)現(xiàn)該催化劑上的 CO₂ 加氫反應(yīng)經(jīng)歷 CO 中間體（即 CO 路徑），其活性位點為 Ru-CeO₂ 界面處的 Ce³⁺-OH 位點和 Ru 位點，分別負(fù)責(zé) CO₂ 解離和羰基中間體活化。從單原子到納米團(tuán)簇和納米顆粒， SMSI 逐漸減弱，促進(jìn)了吸附在 Ru 位點上羰基中間體的活化；氫溢流效應(yīng)逐漸增強(qiáng)，不利于表面 H₂O 分子的脫附。 SMSI 和氫溢流效應(yīng)在納米團(tuán)簇上達(dá)到平衡，使催化劑在該粒徑尺度下表現(xiàn)出最好的常壓 CO₂ 加氫活性。