光催化甲烷干法重整反应是一种具有前景的能够同时进行太阳能转化和化石燃料增值的技术路线。但是人们并不清楚光催化甲烷干法重整反应的机理与热催化之间的区别。

有鉴于此，阿德莱德大学Shaobin Wang、伊迪斯·科文大学Hongqi Sun、南京工业大学Haijun Chen等深入研究NiCo/SiO₂催化剂的光热催化、热催化甲烷干法重整催化反应机理的区别。发现Co取代Ni/SiO₂导致热催化活性受到抑制，但是Co取代增强光热催化反应性能。

主要内容

（1）

通过原位DRIFT表征和理论计算模拟，发现Co取代能够阻碍热力学切断C-H化学键、CO₂分解、CO脱附，但是光热催化导致NiCo合金产生热载流子能够活化反应物分子，并且突破热力学反应能垒，促进*CHO反应生成*CO而不是积碳。因此NiCo/SiO₂实现了更高的光热效率，显著增强光热催化性能。

（2）

本文研究展示光效应能够将非贵金属双金属催化剂作为高性能光热干法甲烷重整催化剂。

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Jinqiang Zhang, Kun Xie, Yichen Jiang, Meng Li, Xiaojie Tan, Ye Yang, Xiaoli Zhao, Liang Wang, Yinfeng Wang, Xiaoyuan Wang, Yuezhao Zhu, Haijun Chen,* Mingbo Wu, Hongqi Sun,* and Shaobin Wang*, Photoinducing Different Mechanisms on a Co-Ni Bimetallic Alloy in Catalytic Dry Reforming of Methane, ACS Catal. 2023, 13, 10855−10865

DOI: 10.1021/acscatal.3c02525

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.3c02525