通过甲烷干重整（DRM）可以将温室气体（CO₂和CH₄）转化为增值合成气（CO和H₂），是实现碳中和的有效途径之一。设计耐结焦催化剂仍然是实现高效DRM反应面临的一个巨大挑战。

近日，上海大学张登松教授，纽约州立大学布法罗分校武刚教授报道了揭示Mo在改善传统Ni/Z催化剂的催化性能和减缓碳沉积方面的促进作用。

文章要点

1）研究发现，Mo的存在可以使NiMo合金中保留更多的金属Ni，并增强对CH₄和CO₂的吸附，有利于DRM反应的进行。

2）通过在DRIFT条件下观察中间物种的动态变化，研究人员发现，NiMo合金可以驱动一条更有效的DRM途径，高效活化CH₄和CO₂。

3）原位拉曼和原位XRD结果表明，沸石分子筛上固定的Mo物种对MoO_x物种和氧碳化物/碳化物物种之间的变化起到了促进作用，从而使动态脱碳成为可能。

这些发现清晰揭示了新开发的NiMo/Z催化剂的催化活性和稳定性的提高，这可能是由于高含量的Ni⁰，通过甲酸盐的更有效催化途径，以及独特的有利于在直接还原还原过程中脱碳的MoO_x↔MoC_xO_y氧化还原循环。

参考文献

Xiaoyu Zhang, et al, High-Performance Binary Mo−Ni Catalysts for Efficient Carbon Removal during Carbon Dioxide Reforming of Methane, ACS Catal.2021

DOI: 10.1021/acscatal.1c02124

https://doi.org/10.1021/acscatal.1c02124