随着全球能源需求的不断增加,氢气作为清洁能源载体的潜力日益受到重视。蒸汽甲烷重整(SMR)是目前主要的氢气生产工艺,因其高效和成熟而广泛应用。然而,传统SMR工艺面临着高温操作、焦炭生成和碳强度高等问题,这些挑战限制了其可持续发展。因此,研究者们开始探索替代方案,尤其是光催化SMR技术。光催化SMR通过利用光能降低反应的活化能,有望在较低温度下实现高效氢气生产。然而,现有的光催化技术主要依赖于紫外光照射,或需额外的外部加热,这在实际应用中存在一定的局限性。成果简介为了解决这些问题,美国三院院士/莱斯大学Naomi J. Halas教授联合Peter Nordlander教授等人在Nature Catalysis期刊上发表了题为“Steam methane reforming using a regenerable antenna–reactor plasmonic photocatalyst”的最新论文。科学家们提出了等离子体光催化的方法,利用金属纳米颗粒中表面等离子体的衰减产生热载流子,来推动反应进程。最新研究表明,将等离子体Cu天线与催化活性Rh结合形成的Cu–Rh表面合金,能够显著提高光催化SMR的反应性、选择性和稳定性。通过这种新型催化剂,光催化SMR不仅有效降低了能量屏障,还在光照条件下实现了催化剂的再生。这一进展为氢气的可持续生产提供了新的技术路径,促进了光催化领域的发展,并为相关工业应用奠定了基础。研究亮点