氟代羟基磷灰石载体

抗积碳大幅提升

用氟取代部分羟基，在载体表面形成缺电子钙位点，增强二氧化碳吸附，并激活邻近羟基参与消碳，使镍基催化剂在严苛条件下保持高活性。

Chao, Li · Gao, Qiliang · 张萌 · Jiahao, Wang · 宋法恩 · 张俊峰 · 张清德 · 韩怡卓

Chemical Engineering Journal 2026

具体参数

CH4转化率

{'zh': '59.2', 'en': '59.2'} %

CO2转化率

{'zh': '72.8', 'en': '72.8'} %

技术优势

抗积碳能力大幅提升

氟取代后活化的结构羟基直接参与消碳反应，显著加速积碳移除，同时促进Ni分散以提高CH4裂解速率，使碳生成与消除趋于平衡。

低温高转化率

700 °C、高空速下即实现CH4转化率59.2%、CO2转化率72.8%，接近热力学平衡，优于许多需要在更高温度操作的催化剂。

增强CO2吸附

氟取代削弱邻近Ca2+的电子密度，使CO2在载体上的吸附更强，提高了表面含碳物种的浓度，有利于后续转化和消碳。

促进Ni分散

适量氟的引入调节表面羟基数量和分布，使负载的Ni呈现更高分散度，提供更多活性位点，提升CH4裂解速率。

应用场景

• 抗积碳催化剂：用氟活化羟基原位消碳，避免催化剂因积碳快速失活。
• 甲烷干重整催化剂：高分散Ni与增强CO2吸附协同，提升低温干重整活性。
• 合成气生产：高转化率下稳定产出合成气，适合严苛工况制氢。