Cu-CeO₂-MgO双功能复合催化剂

原位捕碳协同产氢

通过MgO气凝胶壳层与Cu-CeO₂构建多异质界面，在WGS反应中原位捕集CO₂并协同提升产氢效率与结构稳定性。

Du, Liping · 何立模 · 胡松 · 苏胜 · Yi, Wang · 江龙 · 徐骏 · 徐凯 · Jun, Xiang

Journal of Energy Chemistry 2026

技术优势

抑制Cu团聚

MgO气凝胶壳层的限域效应将Cu团簇高度分散锚定，防止表面偏析和团聚。

促进甲酸盐路径

异质界面与双金属-载体相互作用使反应从氧化还原主导转为甲酸盐主导路径，优化了Cu物种配位环境。

抑制产物电子竞争

持续CO₂捕集减轻了CO₂的电子竞争效应，抑制晶格氧过度消耗和低价金属再氧化，维持长期活性。

应用场景

• 水煤气变换制氢：该催化剂原位捕集CO₂并抑制产物电子竞争，可高效产氢并延长催化剂寿命。
• 光催化CO₂捕集：材料的多异质界面与MgO壳层促进CO₂吸附和活化，可作为光催化捕碳的基底材料。
• 电催化合成气转化：界面电子转移优化Cu物种价态与配位，可调控合成气转化中CO与H₂比例。
• 催化材料开发：双功能复合策略为设计具有界面协同效应的吸附-催化材料提供了新思路。