中国科大突破甲烷干重整技术瓶颈，新型催化剂实现高效转化

中国科大突破甲烷干重整技术瓶颈，新型催化剂实现高效转化

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科学网

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来源

1.

https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2025/1/538093.shtm

2.

http://www.nanoer.net/showinfo-32-59706.html

3.

https://www.xdhg.com.cn/CN/Y2024/V44/I7

4.

https://chem.ecust.edu.cn/2024/0819/c6623a170104/page.htm

5.

https://cje.ustb.edu.cn/supplement/26cf5665-8337-4ce8-93f6-1005ad8aba3f

6.

http://120.52.185.203/KCMS/detail/search.aspx?dbcode=CJFQ&sfield=kw&skey=Methane+reforming

7.

https://faculty.csu.edu.cn/sunchao/en/index.htm

8.

http://www.materialssimulation.com/archives/7432

近日，中国科学技术大学研究团队在甲烷干重整技术领域取得重要突破。该团队开发出一种新型高熵合金催化剂，成功实现了高效稳定的连续流光热催化甲烷干重整制合成气。这一研究成果已发表在国际权威期刊《美国化学会志》上。

甲烷干重整（Dry Reforming of Methane，DRM）是一种将甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）转化为合成气（主要成分为一氧化碳和氢气）的重要化学过程。合成气是生产多种化学品和燃料的基础原料，如绿色甲醇、乙酸、二甲醚等。此外，该技术还能有效减少温室气体排放，具有显著的环境效益。

中国科学技术大学研究团队开发的新型高熵合金催化剂是此次技术突破的关键。高熵合金催化剂由多种金属元素组成，具有优异的催化性能和稳定性。与传统的贵金属催化剂相比，高熵合金催化剂不仅成本更低，而且具有更好的抗积碳性能。

研究团队通过精确调控催化剂的组成和结构，成功解决了传统甲烷干重整过程中存在的积碳问题。积碳是甲烷干重整过程中的主要挑战之一，会导致催化剂失活，影响反应效率和稳定性。高熵合金催化剂的特殊结构使其能够有效抑制积碳的形成，从而实现长期稳定运行。

除了开发新型催化剂，研究团队还创新性地将光热催化技术应用于甲烷干重整过程。光热催化技术利用光能激发催化剂，促进化学反应的进行。与传统的热催化技术相比，光热催化技术具有以下优势：

1. 降低反应温度：光热催化技术能够在较低温度下实现高效的化学反应，从而减少能源消耗。

2. 提高反应效率：光能的引入可以加速反应速率，提高合成气的产率。

3. 延长催化剂寿命：较低的反应温度有助于减缓催化剂的烧结过程，延长催化剂的使用寿命。

这项新技术的突破为甲烷干重整技术的工业化应用提供了新的可能。高熵合金催化剂的低成本和高稳定性，结合光热催化技术的高效性，使得该技术在实际应用中具有显著优势。未来，该技术有望在化工、能源等领域得到广泛应用，为减少温室气体排放、实现可持续发展做出重要贡献。

中国科学技术大学研究团队的这项研究成果不仅在学术上具有重要意义，更为甲烷干重整技术的工业化应用开辟了新的途径。随着进一步的研究和优化，这项技术有望在不久的将来实现大规模应用，为应对气候变化、推动绿色化学工业发展提供有力支持。