安徽师范大学在光热催化甲烷干重整领域取得重要进展
发布时间: 2025-10-20 09:58:32
中新网合肥10月18日电(记者吴兰)记者18日从安徽师范大学获悉，该校校长熊宇杰教授与中国科学技术大学龙冉教授合作，近日在光热催化甲烷干重整领域取得重要进展，解决了长久以来困扰甲烷干重整反应催化剂因结焦易失活的问题。
据介绍，这一重要进展成果近日发表在国际著名学术期刊《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)上。
甲烷干重整(DRM)是一种能将两种主要温室气体——二氧化碳和甲烷——转化为有用合成气(一氧化碳和氢气)的关键反应。该过程不仅能减少温室气体，还能为化工生产提供原料。然而，传统工艺需要超过800℃的高温，能耗巨大，且高温极易导致催化剂表面积碳和烧结，造成催化剂快速失效。
近年来，科学家转向利用太阳能来驱动这一反应。这种“光热催化”过程，能够在相对温和的条件下实现合成气的可持续生产。该过程的核心在于催化剂的活性位点——金属原子的电子状态。
研究发现，带正电的金属位点能更有效地活化甲烷分子，并引导反应走一条不易积碳的路径。但难题在于，在实际反应环境中，这类活性位点容易被还原失效，导致性能下降。
为解决这一难题，研究团队开发了一种通用策略，实现在光照下高效稳定地工作。机理研究表明，该动态界面协同催化了整个反应循环。这项工作为设计高效、稳定的抗积碳催化剂开辟了新途径，对推动太阳能燃料的绿色合成具有重要意义。(完)
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