FeCr₂O₄氧载体

高甲烷转化与合成气选择性

一种用于甲烷化学链干重整的氧载体，在循环中保持高活性和理想合成气比例，但存在碳沉积问题，DFT揭示晶格氧迁移的高能垒是关键动力学瓶颈。

Lang, Zhao · Shuang, Xu · Ganming, Cao · 陈登福 · 李言栋 · 段华美

Journal of the Energy Institute 2026

参数信息

晶格氧迁移能垒

3.37 eV

决速步骤能垒

2.74 eV

技术优势

甲烷转化率高

FeCr₂O₄在化学链干重整中展现出高甲烷转化率，有利于充分利用甲烷。

合成气选择性理想

产物中合成气比例接近理想值，有利于后续费托合成等过程。

循环积碳少

循环后碳沉积有限，有助于维持氧载体活性。

反应路径明确

DFT计算确定CH₃→CH₂+H为决速步骤，并指出晶格氧迁移高能垒是动力学瓶颈，为改进提供方向。

应用场景

• 化学链重整：作为氧载体用于甲烷干重整，替代传统共进料模式。
• 合成气生产：高效生产H₂/CO比例适合下游合成的合成气。
• 甲烷转化：将甲烷转化为合成气，减少直接排放。
• 氢能生产：通过重整反应生成含氢合成气。