锶掺杂LaMn0.8Ni0.2O3+δ载氧体在甲烷化学链部分氧化中的晶格氧活性提升与抗积碳机制研究

本文推荐：该研究通过锶（Sr）掺杂LaMn0.8Ni0.2O3+δ钙钛矿载氧体（OCs），显著提升化学链甲烷部分氧化（CLPOM）性能。实验表明，Sr掺杂增强晶格氧活性、降低氧迁移势垒，同时抑制甲烷裂解积碳（R7）。最优组分La0.8Sr0.2Mn0.8Ni0.2O3+δ在850℃下实现93.3%甲烷转化率与72.7%CO选择性，为碳基燃料高效转化提供新策略。

　　

Highlight

锶掺杂LaMn_0.8Ni_0.2O_3+δ钙钛矿载氧体通过双重机制提升CLPOM性能：一方面激活晶格氧（O^2-）迁移能力，另一方面阻断甲烷裂解路径（CH₄→C+2H₂），堪称"双效催化剂"！

OCs制备

采用溶胶-凝胶法合成La_1-xSr_xMn_0.8Ni_0.2O_3+δ，柠檬酸与金属离子摩尔比1.5:1，加入乙二醇增强交联。最终产物经高温焙烧获得完美钙钛矿结构，XRD显示所有衍射峰均匹配标准卡片（JCPDS #50–0297），无杂质峰，就像"分子乐高"精准组装！

晶体微观结构

XRD图谱（图3a）揭示：未掺杂样品（S0）在32°出现双峰分裂，而Sr掺杂后峰型合并，暗示晶格畸变缓解。随着Sr含量增加，衍射峰持续左移，如同"晶格呼吸"般扩张，证实Sr²⁺成功取代La³⁺位点并引发氧空位增殖。

结论

La_0.8Sr_0.2Mn_0.8Ni_0.2O_3+δ在850℃交出亮眼成绩单：甲烷转化率93.3%、CO选择性72.7%、合成气产量3.66 mmol g^?1，且H₂/CO比完美定格在2.09。更惊喜的是，800℃仍保持优异性能，循环稳定性堪比"马拉松选手"！