一作兼通讯，剑桥大学Nature Energy！

背景：甲烷热解是一种将天然气直接分解为氢气与固体碳的“蓝绿色”制氢途径，但传统技术面临经济性与效率挑战，特别是浮动催化剂化学气相沉积法通常需要消耗氢气，无法同时高效生产氢气和高性能碳材料。研究目的：本研究旨在开发一种创新的多程循环浮动催化剂化学气相沉积反应器，以实现在一个反应器中协同、连续、高效地从甲烷中联产高纯度氢气与碳纳米管气凝胶，并探索其工业化潜力。结论：该技术通过将约99%反应气体循环利用，彻底消除了对外部氢输入的依赖，实现了氢气的净输出（纯度84.7 vol%）并将过程摩尔效率提升446倍；同时，该技术可直接利用含二氧化碳的粗制生物气，展现出净负碳排放潜力，为将碳源转化为清洁能源和高价值材料提供了颠覆性技术路径，尽管大规模应用仍需解决碳损失、催化剂经济性等挑战。