「国家杰青」程冲领衔！四川大学李爽/唐盛伟最新Nature子刊丨应变Ni-WC纳米岛催化剂实现类贵金属RWGS活性！

本文针对逆水煤气变换（RWGS）反应中非贵金属催化剂活性低、稳定性差的关键瓶颈，设计了一种Ni₀.₀₂WC/WO₂-NIs三层级纳米岛结构催化剂。背景方面，将CO₂转化为高附加值化学品是实现碳减排的重要途径，RWGS反应是关键步骤，但贵金属催化剂成本高昂，而过渡金属碳化物（如WC）虽具有类贵金属电子特性，在H₂解离和CO脱附方面仍存在局限。研究目的旨在通过Ni位点诱导的局域加速碳化策略，在WO₂载体表面构建高度分散的WC纳米岛，实现Ni位点的强抗烧结能力以及CO₂和H₂吸附/解离、CO脱附能力的协同优化。结论表明，该催化剂展现出优异的RWGS性能，CO产率高达2340 molCO·molWC⁻¹·h⁻¹，CO选择性超过97%，即使在500°C连续运行100小时后活性损失仅为0.45%，性能可媲美Pt基贵金属催化剂。原位表征和DFT计算揭示，应变WC纳米岛形成的富电子Ni位点可促进CO脱附和H₂解离，而双功能WC/WO₂界面通过双齿碳酸盐形成和增强氢溢流效应协同提升催化活性。