石川&马丁Chem:近100%选择性!Ni-MoCxOy助力甲烷重整制合成气

本文报道了一种新型MoCxOy氧载体

石川&马丁Chem:近100%选择性!Ni-MoCxOy助力甲烷重整制合成气
通过调节氧-金属界面可以实现高效率和选择性的C-H活化,但是仍然具有挑战性。基于此,大连理工大学石川教授和北京大学马丁教授(共同通讯作者)等人报道了一种新型MoCxOy氧载体,通过化学循环CH4-CO2重整(chemical looping CH4-CO2 reforming, CL-DRM)反应生产合成气。
石川&马丁Chem:近100%选择性!Ni-MoCxOy助力甲烷重整制合成气
在Ni与α-MoC的强相互作用作用下,碳化钼(MoC)添加剂诱导Ni颗粒从三氧化二铝(Al2O3)表面重新分散到α-MoC上。在氧化还原循环过程中,MoCx和MoCxOy之间发生了动态的结构转变,并形成了新的Ni-MoCxOy界面,通过表面构建实验和原位光谱方法发现这对低温活化CH4至关重要。
石川&马丁Chem:近100%选择性!Ni-MoCxOy助力甲烷重整制合成气
实验结果表明,Ni-(α-MoC)/Al2O3在500 ℃下,当H2/CO比值为2: 1时,对合成气的选择性接近100%,明显低于常规体系。该研究首次将MoC作为储氧材料应用于CL-DRM反应,为过渡金属碳化物作为储氧材料应用于化学循环反应铺平了道路。
石川&马丁Chem:近100%选择性!Ni-MoCxOy助力甲烷重整制合成气
A novel Ni-MoCxOy interfacial catalyst for syngas production via the chemical looping dry reforming of methane. Chem, 2022, DOI: 10.1016/j.chempr.2022.09.007.
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2022.09.007.

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