二氧化碳（CO₂）和甲烷（CH₄）是通过人类活动排放的两种主要温室气体。在此，堪萨斯州立大学Duan Chuancheng、Liu Bin介绍了质子陶瓷燃料电池（PCFC），它可以在550°C–650°C的温度下实现甲烷的内部干法重整（DRM），以同时发电、生产合成气或氢气作为化学构建块，并可有效缓解两种有害的温室气体。

本文要点：

1) 作者开发了一种氧化物负载的原位脱溶Ni-Ru催化剂（Sm_0.2Ce_0.7Ni_0.1Ru_0.05O_2-δ，即SDC-Ni-Ru）。原位脱溶的Ru团簇有利于CO₂活化步骤，而Ni团簇促进CH₄活化。Ni和Ru团簇之间的协同作用同时提高了CH₄和CO₂的活化，增强了DRM活性。

2) 此外，作者发现Ru团簇改变了DRM途径，有利于单齿碳酸盐物种的形成，这随后加速了−CH*物种在Ni团簇上的氧化，并提高了耐焦化性。配备这种SDC-Ni-Ru内部DRM催化剂的PCFC使用CH₄和CO₂的混合物作为燃料，获得了优异耐用的功率密度。

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Liu Fan et.al Process-intensified protonic ceramic fuel cells for power generation, chemical production, and greenhouse gas mitigation Joule 2023

DOI: 10.1016/j.joule.2023.05.009

https://doi.org/10.1016/j.joule.2023.05.009