人们对甲烷干法重整进行长达一个世纪研究，阻碍该反应工业化的困难包括催化剂的烧结和大量碳排放。低温DRM反应具有反应性较弱以及催化剂积碳问题。

有鉴于此，西南石油大学周莹、黄泽皑等报道通过光照射催化活性位点的方法，实现了低温持久DRM催化。构筑的催化活性位点分别为Ni-O配位结构（Ni_SA/CeO₂）和Ni-Ni配位结构（Ni_NP/CeO₂），分别通过两种反应路径生成关键中间体CH₃O*，说明如何在光热DRM反应中实现较好的耐积碳功能。

主要内容

（1）

通过原位DRIFT和同位素动力学分析，揭示DRM催化反应的抗积碳作用。发现Ni_SA/CeO₂位点发生CH₃*转化为CH₃O*，使得催化剂具有耐积碳功能。研究发现，通过光照方法能够增强CH₃*生成CH₃O*的反应步骤。

（2）

Ni_SA/CeO₂催化剂在较低的472 ℃进行光热DRM反应，具有优异的稳定性，在230 h内未发现积碳。相比而言，Ni_NP/CeO₂催化剂在0.5 h内反应就发生明显的积碳。这项研究从关键中间体物种角度揭示低温DRM反应的抗积碳机理。

参考文献

Zhiqiang Rao, Kaiwen Wang, Yuehan Cao, Yibo Feng, Zeai Huang*, Yaolin Chen, Shiqian Wei, Luyu Liu, Zhongmiao Gong, Yi Cui, Lina Li, Xin Tu, Ding Ma, and Ying Zhou*, Light-Reinforced Key Intermediate for Anticoking To Boost Highly Durable Methane Dry Reforming over Single Atom Ni Active Sites on CeO₂, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c07077

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c07077