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甲烷光热催化干重整（DRM）提供了将太阳能转化为燃料的有前景的策略，然而，高燃料生产率所需的高光强度和热力学上更有利的焦化副反应限制了这一策略。基于此，2024年10月15日，武汉理工大学李远志教授在国际期刊Advanced Functional Materials发表题为《Insights into Photothermocatalytic Dry Reforming of Methane on Ru/La-Al2O3 using Carbonate Species and Reactive Oxygen Species to Enhance the Fuel Production Rates and Completely Prevent Coking》的研究论文。在这里，研究人员合成了La掺杂Al2O3负载Ru纳米粒子（NPs）的纳米复合材料（Ru/La-Al2O3）。在相对较低的光强度（80.2 kW m−2）下，Ru/La-Al2O3获得了每克Ru (rRu, CO和rRu,H2, 8410.19和7181.94 mmol gRu−1 min−1)的高CO和H2产率以及光燃效率(η，26.6%)，并完全抑制了结焦。在相同条件下，未掺杂La的参考催化剂 (Ru/Al2O3) 表现出较低的 rRu, CO, rRu, H2, η，并产生大量焦炭。光热催化性能的提高源于活性氧和碳酸盐通过两种不同的反应路径参与碳物质的氧化（DRM的速率决定步骤），这显著提高了催化活性并防止碳物质聚合成焦炭。此外，光不仅增强了Ru NPs上的DRM和碳酸盐与碳之间的氧化反应，而且促进了CH4的解离和H2的解吸，从而提高了Ru/La-Al2O3的催化活性和产物选择性。![]()
图1：Ru/La-Al2O3和Ru/Al2O3的XRD谱图![]()
图2：活性测试显示Ru/La-Al2O3的高燃料生产率![]()
Insights into Photothermocatalytic Dry Reforming of
Methane on Ru/La-Al2O3 using Carbonate Species and
Reactive Oxygen Species to Enhance the Fuel Production
Rates and Completely Prevent Coking, Advanced Functional Materials, 2024. https://doi.org/10.1002/adfm.202417453🌟 同步辐射，找华算 ！三代光源，全球机时，最快一周出结果，保质保量！👉全面开放项目：同步辐射硬线/软线/高能/液体/原位/SAXS/GIWAXS/PDF/XRD/数据拟合！🏅 500+博士团队护航，助力20000+研究在Nature&Science正刊及子刊、Angew、AFM、JACS等顶级期刊发表！
