酶促系统可在室温和温和条件下实现甲烷的催化转化。

在这项研究中，布鲁克海文国家实验室Ping Liu，José A. Rodriguez通过改变热力学和动力学参数，展示了水重整甲烷（MWR，CH₄ + H₂O → CO + 3H₂）和水煤气变换反应（WGS，CO + H₂O → H₂ + CO₂），两个将化石燃料整合到 H₂ 能量循环中的基本过程，可以在接近室温的 ZrO₂/Cu(111) 催化剂上实现。

文章要点

1）研究人员通过环境压力 X 射线光电子能谱和质谱测量，结合密度泛函计算和动力学蒙特卡罗模拟，研究了反氧化物/金属催化剂的行为。结果显示，出色的性能与独特的氧化锆-铜界面相关，其中包含锆、氧和铜的多功能位点协同工作以在 300 K 下解离甲烷和水并推进 MWR 和 WGS 过程。

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Erwei Huang, et al, Activation and Conversion of Methane to Syngas over ZrO₂/Cu(111) Catalysts near Room Temperature, J. Am. Chem. Soc., 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c01980

https://doi.org/10.1021/jacs.3c01980