宁夏大学化学化工学院氢能清洁生产与高附加值化学转化创新团队在光热催化甲烷干重整方面取得重要研究进展。该工作以“Boron induced electron-deficient Nid+boosts photothermal dry reforming of methane overBNi/NiAl2O4”为题发表在国际催化领域知名期刊《Applied Catalysis B: Environment and Energy》。论文第一作者为博士研究生张璇,化学化工学院马保军研究员为通讯作者,宁夏大学为第一通讯单位。

采用硼掺杂策略诱导BNi/NiAl2O4形成缺电子的Niδ+位点,调控金属Ni0的电子结构,有效抑制了甲烷的深度裂解造成的积碳。有限元差分模拟和原位测试阐明了光激发Ni的等离子体效应,并促进氧空位形成和表面氧的迁移,利于吸附态*CHx高效转化成*COOH物种。最终实现了在400℃、1W cm-2光照下,获得了高达0.33/0.30 mol·gNi-1·min-1的H2/CO产率和较低的产氢表观活化能(9.8 kJ·mol-1)。该工作通过非金属元素掺杂诱导形成缺电子态金属位点,为实现低温抗积碳反应提供了高效的催化剂设计策略。
感谢国家自然科学基金的专项资金对该研究的支持,感谢北京大学马丁院士的悉心指导和帮助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2026.126791