利用APXPS跟踪In₂O₃(111)和Pt/In₂O₃(111)薄膜模型催化剂在不同压力和温度下的二氧化碳加氢气氛下的表界面物理化学性质演变，并通过ToF-SIMS和SEM分析Pt/In₂O₃(111)界面处的重构。为原位探索异质界面过程的机理提供了有效的方案。

氧化铟是一种n型宽带隙(2.78 eV)半导体，目前主要应用于光电子领域，尤其是含铟钛氧化物(ITO)的电子器件。近期研究发现，氧化铟基多相催化剂是良好的气体分子传感器和二氧化碳加氢反应(CO₂HR)制甲醇(CO₂ + 3H₂→CH₃OH + H₂O)的优良催化剂。尽管现有研究取得了重要进展，因处于研究早期，材料制备与性能表征往往走在基础构效关系理解之前。例如，对于氧化铟在反应条件下的表面化学（包括活化态）、电子结构、以及氧化铟和载体/助剂界面处的物理化学结构的研究，特别是工况条件下的表征还十分缺乏。这些信息的取得是当前理解反应机理的难点，也是厘清构效关系、制备高效催化剂的必要因素。

金属促进的In₂O₃是CO₂HR的一个重要方向，而铂由于其高效裂解氢气的特点被认为是一种良好的助剂。通过构筑模型催化剂并利用原位光谱探测反应物/催化剂界面、助剂/催化剂界面处的物理化学现象，有助于阐明CO₂HR过程中涉及的一系列机理问题。北京理工大学团队通过采用近常压X射线光电子能谱(APXPS)对不同压力和温度下CO₂HR气氛下In₂O₃(111)和Pt/In₂O₃(111)薄膜模型催化剂的物理化学性质进行了跟踪研究，发现Pt/In₂O₃(111)在所有催化条件下都更活跃，而脉冲激光沉积(PLD)制备的In₂O₃(111)薄膜在CO₂HR气氛中的化学和结构刚性方面高度稳定，这可能是由PLD产生的致密晶格包裹特性导致。机理分析表明Pt薄膜促进了In₂O₃(111)的部分还原，从而通过促进H₂的裂解和溢流在In₂O₃上形成氧空位。在相应的催化温度下，Pt 和In金属原子在Pt/In₂O₃(111)界面通过原子尺度重构形成PtInOx混合体。此外，APXPS及ToF-SIMS分析共同证明了界面处O、Pt和In(相关物种)的大规模不可逆重新分布。该工作在特定的金属/金属氧化物界面上进行原位光谱和结构分析，为探索异质界面过程的机理研究提供了有效的手段和方案。