福州大学汪思波团队: 高效光热甲烷干重整的重要机制新见解

背景：甲烷干重整是生产合成气的重要途径，但传统热催化过程能耗高。太阳能驱动的光热催化为在温和条件下进行该反应提供了可持续方案，但其效率受限于催化剂中晶格氧迁移缓慢以及对光增强氧化还原机制理解不足。研究目的：福州大学汪思波团队旨在揭示高效光热甲烷干重整反应的关键机制，并开发高性能催化剂。结论：该研究成功制备了Ru/LaFeO₃催化剂，发现Ru的引入作为电子陷阱，光诱导电荷再分配导致电子在金属位点富集、空穴在晶格氧位点积累，从而削弱金属-氧键、促进晶格氧迁移和氧空位生成，实现了CH₄的高效活化与CO₂的吸附活化，维持了高效的氧化还原循环。该工作为理解光致晶格氧动力学和设计先进光热催化系统提供了关键见解。