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鎳是用于CO₂加氫制甲烷的多相催化劑中最廣泛使用的廉價活性金屬中心。然而，由于在劇烈放熱反應過程中不可避免地產生局部熱點，導致不可逆的燒結和焦炭沉積，鎳基催化劑在CO₂甲烷化反應中嚴重失活。鑒于此，來自浙江工業大學的林麗利教授、浙江大學的姚思宇研究員等人通過在泡沫鎳結構載體上構建的反CeAlO_x/Ni復合材料在240-600?°C的寬操作溫度范圍內研究實現了顯著的CO₂甲烷化催化活性和穩定性。

文章要點：

1）該研究證實，CeAlO_x/Ni/Ni-foam催化劑在從RT到240-600°C的七個劇烈加熱-冷卻循環后仍保持其初始活性，并且，該結構催化劑在反應條件下也表現出耐水性和長期穩定性；

2）此外，該研究表明，CeAlO_x/Ni/Ni-foam具有良好的熱穩定性和耐水性，這源于其優異的傳熱和傳質效率，消除了局部熱點，并形成了Ni-foam穩定的CeAlO_x/Ni反向復合材料，有效地錨定了活性物質，防止了CH₄分解產生的碳沉積。

參考資料：

Tang, X., Song, C., Li, H. et al. Thermally stable Ni foam-supported inverse CeAlOx/Ni ensemble as an active structured catalyst for CO2 hydrogenation to methane. Nat. Commun. (2024).

DOI：10.1038/s41467-024-47403-4

https://doi.org/10.1038/s41467-024-47403-4