ACS Catal.：Ni-Bi熔融合金界面能调控促进甲烷分解制氢

本研究针对甲烷分解制氢反应，开发了NiMn-Bi三元熔融合金催化剂。研究背景基于传统Ni-Bi催化剂存在界面能过高限制活性位点暴露的问题。研究目的旨在通过引入Mn元素调控Ni-Bi界面能，提升催化性能。实验结果表明，Ni₃Mn-Bi催化剂在850°C下甲烷转化率达15.3%，产氢速率较未改性体系提升112%，并保持80小时稳定运行。分子动力学模拟揭示Mn的加入使Ni-Bi界面能从1.12 J/m²降至0.85 J/m²，显著促进C-H键解离。结论确认界面能可作为熔融合金催化剂的性能描述符，为高效催化剂设计提供新范式。