双钙钛矿复合氧载体

合成气选择性达95%

通过Ni-Co协同调控表面活性位与氧空位，同时实现CH₄高转化与高纯氢联产，避免积碳。

Wang, Fangjun · Chen, Shiyi · Chen, Shubo · Jun, Du · Duan, Lunbo · 向文国

Chemical Engineering Journal 2023

具体参数

合成气选择性

{'zh': '95', 'en': '95'} %

甲烷转化率

{'zh': '86', 'en': '86'} %

氢气浓度

{'zh': '100', 'en': '100'} %

反应温度

{'zh': '850', 'en': '850'} °C

技术优势

合成气选择性达95%

Ni-Co 协同效应促进甲烷部分氧化，CeO₂ 负载有利于 CH₄ 活化并阻止碳沉积，从而将更多碳选择性地导向 CO 而非积碳。

积碳被有效抑制

DFT 计算证实，CeO₂ 负载的双钙钛矿更有利于 CH₄ 活化且阻止积碳生成，Ni-Co 协同也促进甲烷部分氧化，避免完全裂解。

应用场景

• 氢气制备：该氧载体在蒸汽氧化阶段几乎产出纯氢，省去下游复杂分离设备，直连储运。
• 固体氧化物燃料电池：氧载体活性高、抗积碳，可用于燃料处理器，为 SOFC 稳定供氢。
• 合成气生产：一步甲烷重整即获高选择、高转化合成气，适合费托或甲醇合成进料。
• 甲烷重整催化：Ni-Co 协同与 CeO₂ 强化 CH₄ 活化且抗积碳，可直接替代传统 Ni 基重整催化剂。