Ni–CeO₂/Al₂O₃催化剂

高产出且抗积碳

通过Ni–CeO₂界面促进晶格氧转移，同时消除积碳并原位再生活性氧物种，使光热催化甲烷干重整在高产率下稳定运行。

Ji, Guanrui · Lingxin, Meng · Qihe, Gong · Yuteng, Jia · Wu, Shaowen · Qian, Zhang · 田健

International Journal of Hydrogen Energy 2024

参数信息

H₂产率

80.2 mmol min⁻¹ g⁻¹

CO产率

96.3 mmol min⁻¹ g⁻¹

技术优势

只晒太阳就开工

催化剂仅在聚焦光照射下即可驱动反应，无需额外热源，反应能耗大幅降低。

不惧积碳失活

CeO₂中的晶格氧通过Ni–CeO₂界面转移至Ni表面，促进积碳氧化，原位生成的氧空位重新吸附CO₂，维持活性氧物种循环，从而赋予催化剂优异的抗积碳性能。

超高空速也能高产

在光热催化反应中，H₂和CO的产率分别达到80.2和96.3 mmol min⁻¹ g⁻¹，显示出该催化剂在高空速下依然具有极高的燃料生成效率。

应用场景

• 光热催化反应：太阳能驱动甲烷干重整，取代传统高温热催化，大幅降低过程能耗。
• 碳捕集与利用：将CO₂与CH₄共转化为合成气，实现温室气体资源化利用。
• 抗积碳催化剂：界面氧转移持续清除积碳，延长镍基催化剂在干重整中的使用寿命。
• 光催化CO₂还原：为光催化CO₂还原提供高活性、稳定的非贵金属催化剂方案。