控制钙钛矿氧载体中的Ni-Fe共析现象，以提升甲烷化学循环干重整的效率

《ACS Applied Materials & Interfaces》：Controlling Ni-Fe Exsolution in Perovskite Oxygen Carriers for Enhanced Chemical Looping Dry Reforming of Methane

化学 looping 干燥重整甲烷中La(Fe0.8–xNi xAl0.2)O3钙钛矿氧载体的研究显示，Al掺杂促进Ni-Fe纳米颗粒成核与生长，在800℃时实现93% CH4转化率、100% CO2转化率和CO选择性，纳米颗粒的红氧化解吸效应及碳循环机制优化了反应效率与稳定性。

　　

甲烷化学循环干重整（CL-DRM）是一种新型的二氧化碳利用技术，能够生产出高质量的合成气。本文研究了钙钛矿氧载体La(Fe_0.8–xNi_xAl_0.2)O₃（其中x分别为0、0.2、0.4、0.6和0.8）在CL-DRM过程中的性能。值得注意的是，La(Fe_0.4Ni_0.4Al_0.2)O₃在800°C时表现出93%的甲烷转化率、100%的二氧化碳转化率以及100%的二氧化碳选择性。综合活性测试和表征结果表明，铝的掺杂促进了镍（Ni）纳米颗粒的成核和生长。由于循环过程中的氧化还原作用，这些氧载体表面形成了大量的镍铁催化活性位点，从而具备了优异的催化活性、氧气储存能力和结构稳定性。此外，甲烷分解和碳氧化这两个碳循环步骤均由镍铁纳米颗粒催化，从而在循环氧化还原过程中提高了甲烷和二氧化碳的转化效率。我们预期，对氧载体上进行纳米催化位点的调控将有助于实现CL-DRM过程的优化，进而获得目标产物。