CH4裂解為H2和碳的過程在制氫過程中引起了廣泛關注。然而，傳統的催化方法由于嚴重的碳沉積而迅速失活。
在這項研究中，山東大學Weiqiao Deng，Tie Yu發現通過球磨可以在450°C下在Re/Ni單原子合金上實現有效的CH4裂解。
文章要點
1）為了探索單原子合金催化，研究人員構建了一個包含10,950個過渡金屬單原子合金表面的庫，并根據機器學習模型預測的C-H解離能壘篩選候選者。
2）實驗驗證確定Ir/Ni和Re/Ni表現最佳。值得注意的是，非貴金屬Re/Ni在450°C、1個大氣壓下實現了10.7 gH2 gcat–1 h–1的氫產量，選擇性為99.9%，CH4轉化率為7.75%。
在這里，研究人員展示了機械能明顯促進了CH4的轉化，并實現了240小時內持續的CH4裂解，大大超過了文獻中的其他方法。
參考文獻
Sun, J., Tu, R., Xu, Y. et al. Machine learning aided design of single-atom alloy catalysts for methane cracking. Nat Commun 15, 6036 (2024).
DOI：10.1038/s41467-024-50417-7
https://doi.org/10.1038/s41467-024-50417-7
