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華南農(nóng)業(yè)大學— —鐘家偉老師課題組

發(fā)布時間：2026-01-20

第一作者：黃心宇

通訊作者：李浩然

文章名稱：《Operando induced strong metal-support interaction of ultra-durable Ru/MgO catalysts for sintering- and coking-resistant bi-reforming of biogas to metgas (CO-2H2)》

影響因子：9.4

文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S036054422504277X

01老師簡介

鐘家偉老師2019年博士畢業(yè)于大連理工大學、中國科學院大連化學物理研究所，畢業(yè)后于中國科學院航天催化材料重點實驗室交流學習，后于新加坡國立大學開展博士后研究工作，2021年中入職華南農(nóng)業(yè)大學。主持科技部重點研發(fā)計劃“循環(huán)經(jīng)濟關(guān)鍵技術(shù)與裝備”重點專項子課題、廣東省基礎(chǔ)與應用基礎(chǔ)研究基金省市聯(lián)合基金項目（青年基金）、省部共建煤基能源清潔高效利用國家重點實驗室開放基金、華南農(nóng)業(yè)大學突出人才層次啟動經(jīng)費等科研項目7項，累計主持經(jīng)費超160萬。在Chem Soc Rev、ACS Catal、J Catal、Green Chem、Chinese J Catal、J Energy Chem等期刊發(fā)表高水平論文近30篇，其中以第一作者（含共一）/通訊作者（含共通）發(fā)表高水平論文20余篇，SCI他引900次以上，多篇成果被選為封面/內(nèi)封面。擔任《低碳化學與化工》、《清潔能源科學與技術(shù)》、Carbon Neutrality、Rare Metals期刊青年編委，《低碳化學與化工》、《清潔能源科學與技術(shù)》、Processes?？妥庉嫞瑸橹袊瘜W會、中國化工學會、中國稀土協(xié)會、中國顆粒學會、廣東省青年科學家協(xié)會會員。

23論文亮點/摘要

將沼氣完全重整為甲烷（CO-2H2）對生產(chǎn)高附加值化學品和燃料具有重要意義。然而，金屬納米顆粒（NPs）燒結(jié)和焦炭沉積通常會導致沼氣重整反應中的催化劑失活。綜合詳細的表征（HRTEM 、EDS映射、 XPS 、原位CO漂移、等）表明，超細Ru NPs與氧化鎂之間的CO2誘導強金屬載體相互作用（CO2- SMSI）顯著增強了對Ru燒結(jié)和碳沉積的抗性。同時，新型CO2- SMSI 中高Ru δ/Ru 比增強了CH4活化，并導致催化活性提升。具有操作中形成的CO2- SMSI 的Ru/<氧化鎂催化劑在沼氣雙重整中表現(xiàn)出高CH4和CO2轉(zhuǎn)化率（800 C下分別為約92%和54%）以及卓越的長周期穩(wěn)定性（1000小時）且無任何失活現(xiàn)象。本研究強調(diào)了在高溫反應條件下設(shè)計具有新型CO2- SMSI 的超耐用納米催化劑用于C1分子熱催化轉(zhuǎn)化的重要性。

03圖文解析

過去幾十年間，天然氣（例如頁巖氣）的持續(xù)開發(fā)與供應為生產(chǎn)碳足跡更低的化學品和燃料提供了巨大機遇。與甲烷直接轉(zhuǎn)化為高附加值化學品不同，通過重整工藝獲得的合成氣（syngas）作為基礎(chǔ)中間體，可用于生產(chǎn)高附加值化學品（例如甲醇）和燃料（例如通過費托法生產(chǎn)的合成柴油）。通過聯(lián)合重整（例如雙重整、三重整）可從任何來源（例如沼氣）獲取具有理想H?/CO比的合成氣。例如，通過沼氣的雙重整（即甲烷的蒸汽重整與干重整結(jié)合）可獲得基本H?/CO比（CO?/H?）的合成氣，這種甲烷經(jīng)濟型合成氣與綠色碳科學標準均符合要求。