通訊作者：林麗利 教授、姚思宇 研究員
通訊單位：浙江工業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)
研究概述
Nature Communications
鎳是二氧化碳加氫制甲烷的多相催化劑中廣泛使用的廉價(jià)活性金屬中心。然而，基于鎳的催化劑在二氧化碳甲烷化反應(yīng)中遭受嚴(yán)重失活，原因是在劇烈放熱反應(yīng)中不可避免地產(chǎn)生局部熱點(diǎn)，導(dǎo)致不可逆的燒結(jié)和焦炭沉積。在這里，研究展示了構(gòu)建在鎳泡沫結(jié)構(gòu)支撐上的反CeAlOx/Ni復(fù)合材料在廣泛的操作溫度范圍內(nèi)(240至600°C)實(shí)現(xiàn)了顯著的二氧化碳甲烷化催化活性和穩(wěn)定性。值得注意的是，CeAlOx/Ni/Ni泡沫催化劑在從室溫到240至600°C的七個(gè)劇烈加熱-冷卻循環(huán)后仍保持其初始活性。同時(shí)，該結(jié)構(gòu)催化劑在反應(yīng)條件下也表現(xiàn)出水抗性和長期穩(wěn)定性。CeAlOx/Ni/Ni泡沫的有希望的熱穩(wěn)定性和耐水性源于優(yōu)秀的熱量和質(zhì)量傳輸效率，這消除了局部熱點(diǎn)的形成，并形成了穩(wěn)定的Ni泡沫穩(wěn)定CeAlOx/Ni反向復(fù)合材料，有效地固定了活性物種并防止了CH4分解產(chǎn)生碳沉積。
文章以“Thermally stable Ni foam-supported inverse CeAlOx/Ni ensemble as an active structured catalyst for CO2 hydrogenation to methane”為題發(fā)表于國際頂級(jí)期刊《Nature Communications》。
文章信息
Nature Communications
Thermally stable Ni foam-supported inverse CeAlOx/Ni ensemble as an active structured catalyst for CO2 hydrogenation to methane. Xin Tang, Chuqiao Song, Haibo Li, Wenyu Liu, Xinyu Hu, Qiaoli Chen, Hanfeng Lu, Siyu Yao*, Xiao-nian Li & Lili Lin*. Nat Commun 15, 3115 (2024).
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