论文标题：Ni nanoparticles with high thermal stability for methane dry reforming

期刊：Frontiers of Chemical Science and Engineering

作者：Meng Han, Dan Guo, Xuening Zhang, Yitong Yao, Haozhe Zhang, Yifei Lu, Zelong Fu, Jing Lv, Yong Wang, Joe Yeang Cheah, Shengping Wang, Xinbin Ma

发表时间：9 May 2025

DOI：10.1007/s11705-025-2580-z

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通过干重整反应将页岩气中未充分利用的甲烷与人为排放的CO₂转化，可以生产高附加值的合成气。镍基催化剂因其高效性和经济性而受到广泛关注，但镍催化的甲烷干重整（DRM）反应通常面临烧结或积碳导致的不稳定性问题。为解决这些问题，本研究通过改变煅烧温度合成了一系列Al₂O₃负载的尺寸均一的镍纳米颗粒催化剂，并将其应用于甲烷干重整反应中。与其它催化剂相比，Ni/Al₂O₃-700 ℃催化剂表现出更优异的催化性能，这归因于其更高的金属分散度和更强的金属-载体相互作用。此外，该催化剂具有丰富的中等强度碱性位点和适宜的Al_IV/Al_VI比例，分别促进了CO₂的吸附与活化，并抑制了CH₄的深度裂解，从而增强了抗积碳性能。进一步的CH₄程序升温表面反应和原位傅里叶变换红外光谱研究表明，CO₂的存在可促进Ni/Al₂O₃-700 ℃催化剂上CH₄的活化，而这一步是DRM体系的决速步骤。这些发现为合理设计具有优异催化性能的镍基催化剂提供了有价值的理论指导。

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引用格式

Meng Han, Dan Guo, Xuening Zhang, Yitong Yao, Haozhe Zhang, Yifei Lu, Zelong Fu, Jing Lv, Yong Wang, Joe Yeang Cheah, Shengping Wang, Xinbin Ma. Ni nanoparticles with high thermal stability for methane dry reforming. Front. Chem. Sci. Eng., 2025, 19(8): 70 https://doi.org/10.1007/s11705-025-2580-z

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