02論文亮點(diǎn)/摘要

將沼氣重整為甲烷（CO-2H2）對(duì)生產(chǎn)高附加值化學(xué)品和燃料具有重要意義。然而，金屬納米顆粒（NPs）燒結(jié)和焦炭沉積通常會(huì)導(dǎo)致沼氣重整反應(yīng)中的催化劑失活。綜合詳細(xì)的表征（HRTEM 、EDS映射、 XPS 、原位CO漂移、等 ）表明，超細(xì)Ru NPs與氧化鎂之間的CO2誘導(dǎo)強(qiáng)金屬載體相互作用（CO2- SMSI）顯著增強(qiáng)了對(duì)Ru燒結(jié)和碳沉積的抗性。同時(shí)，新型CO2- SMSI 中高Ru δ/Ru 比增強(qiáng)了CH4活化，并導(dǎo)致催化活性提升。具有操作中形成的CO2- SMSI 的Ru/<氧化鎂催化劑在沼氣雙重整中表現(xiàn)出高CH4和CO2轉(zhuǎn)化率（800 C下分別為約92%和54%）以及長(zhǎng)周期穩(wěn)定性（1000小時(shí)）且無(wú)任何失活現(xiàn)象。本研究強(qiáng)調(diào)了在高溫反應(yīng)條件下設(shè)計(jì)具有新型CO2- SMSI 的超耐用納米催化劑用于C1分子熱催化轉(zhuǎn)化的重要性。

03圖文解析

過(guò)去幾十年間，天然氣（例如頁(yè)巖氣）的持續(xù)開(kāi)發(fā)與供應(yīng)為生產(chǎn)碳足跡更低的化學(xué)品和燃料提供了巨大機(jī)遇。與甲烷直接轉(zhuǎn)化為高附加值化學(xué)品不同，通過(guò)重整工藝獲得的合成氣（syngas）作為基礎(chǔ)中間體，可用于生產(chǎn)高附加值化學(xué)品（例如甲醇）和燃料（例如通過(guò)費(fèi)托法生產(chǎn)的合成柴油）。通過(guò)聯(lián)合重整（例如雙重整、三重整）可從任何來(lái)源（例如沼氣）獲取具有理想H?/CO比的合成氣。例如，通過(guò)沼氣的雙重整（即甲烷的蒸汽重整與干重整結(jié)合）可獲得基本H?/CO比（CO?/H?）的合成氣，這種甲烷經(jīng)濟(jì)型合成氣與綠色碳科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)均符合要求。

05本文所用設(shè)備

鐘家偉老師課題組在實(shí)驗(yàn)中所用固定床反應(yīng)器由科冪儀器提供，論文中也特別提到安徽科冪儀器有限公司，在此非常感謝老師對(duì)科冪儀器的選擇和認(rèn)可。