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甲烷干法重整反應是個發熱量較高的過程，甲烷干法重整反應受到熱力學反應的局限。

有鑒于此，北京大學馬丁教授、濟南大學Lili Zhao、Weijia Zhou等提出創新的甲烷干法重整催化反應技術，這種技術使用16 W激光，價格便宜的Mo₂C催化劑，在溫和反應條件進行甲烷干法重整催化。

本文要點

(1)

脈沖激光具有Mo₂C催化劑表面產生局域溫度升高和生成*CH plasma的雙重功能，因此能夠活化CH₄和CO₂分子，顯著增強甲烷干法重整的反應速率。

(2)

激光能夠通過熱電子發射（thermoionic emission）和離子化直接將CH₄產生*CH plasma，這個過程避免傳統的逐步脫氫，避免甲烷重整反應的決速步。

這個反應過程能夠保持氧平衡的環境，避免Mo₂C催化劑失活。激光-DRM催化反應得到較高的產率，H₂和CO的產率分別達到14300.8 mmol h^-1 g^-1和14949.9 mmol h^-1 g^-1，能量效率達到0.98 mmol kJ^-1，這項技術為高能量催化體系提供一種可行的替代。

參考文獻

Li, Y., Liu, X., Wu, T. et al. Pulsed laser induced plasma and thermal effects on molybdenum carbide for dry reforming of methane. Nat Commun 15, 5495 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-49771-3

https://www.nature.com/articles/s41467-024-49771-3