Ni-Ir/SiO₂光热协同催化甲烷干重整探索

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作   者：

周瑞明;  孙嘉明;  张金强;  王亮;  刘朋;  朱跃钊;  孙红旗;  蒋怡晨;  陈海军; 

作者机构：

埃迪斯科文大学工程技术学院;  南京工业大学能源科学与工程学院;  中国石化集团金陵石化有限公司;  南京工业大学机械与动力工程学院; 

关键词：

双金属催化剂;  光热协同;  甲烷干重整（DRM）;  局域表面等离子体共振; 

期刊名称：

中国科学(化学)

基金项目：

高汇聚光-热协同甲烷重整体系构建及机理研究

i s s n：

1674-7224

年卷期：

2021 年 011 期

页   码：

1539-1548

摘   要：

光热协同催化可有效降低甲烷干重整（DRM）反应温度并提高反应效率.开发新型高效光热催化剂并探索其催化机理是当下研究的重点.本文采用自限域策略制备了镍铱双金属催化剂（Ni-Ir/SiO2）,并对其物化性质及光热催化DRM性能进行了研究.结果表明,双金属粒径小于3.5 nm且均匀分布于基底之上.超小镍铱双金属的构建可显著增强催化剂对光的吸收.同时,金属间电场增强效应可有效促进热电子激发,实现甲烷与二氧化碳分子的活化,特别是其在低于热力学平衡温度下的解离.此外,体系外部加热可进一步提升DRM反应速率.在700℃和光照强度5 W/cm2条件下, H2产率达861 mmol/（g h）,与纯贵金属基催化剂相当.该催化剂在光热催化DRM反应体系中表现出较好的可重复性.