Balancing elementary steps enables coke-free dry reforming of methane

焦炭 催化作用 二氧化碳重整 甲烷 化学工程 动力学 材料科学 碳纤维 氧化铝 化学 合成气 冶金 有机化学 复合材料 复合数 量子力学 物理 工程类
作者
Jiaqi Yu,Tien Le,Dapeng Jing,Eli Stavitski,Nicholas Hunter,Kanika Lalit,Denis Leshchev,Daniel E. Resasco,Edward H. Sargent,Bin Wang,Wenyu Huang
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:14 (1) 被引量:17
标识
DOI:10.1038/s41467-023-43277-0
摘要

Balancing kinetics, a crucial priority in catalysis, is frequently achieved by sacrificing activity of elementary steps to suppress side reactions and enhance catalyst stability. Dry reforming of methane (DRM), a process operated at high temperature, usually involves fast C-H activation but sluggish carbon removal, resulting in coke deposition and catalyst deactivation. Studies focused solely on catalyst innovation are insufficient in addressing coke formation efficiently. Herein, we develop coke-free catalysts that balance kinetics of elementary steps for overall thermodynamics optimization. Beginning from a highly active cobalt aluminum oxide (CoAl2O4) catalyst that is susceptible to severe coke formation, we substitute aluminum (Al) with gallium (Ga), reporting a CoAl0.5Ga1.5O4-R catalyst that performs DRM stably over 1000 hours without observable coke deposition. We find that Ga enhances DRM stability by suppressing C-H activation to balance carbon removal. A series of coke-free DRM catalysts are developed herein by partially substituting Al from CoAl2O4 with other metals.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Alexandra关注了科研通微信公众号
1秒前
2秒前
宝丁壳关注了科研通微信公众号
2秒前
Leucalypt发布了新的文献求助10
3秒前
司空豁完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
乐乐应助Hollen采纳,获得30
5秒前
5秒前
施奇赞完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
mayu发布了新的文献求助10
8秒前
Fin2046完成签到,获得积分10
8秒前
甘牡娟完成签到,获得积分10
9秒前
123发布了新的文献求助10
9秒前
zhouleibio完成签到,获得积分10
11秒前
希望天下0贩的0应助哈哈采纳,获得10
11秒前
吃吃货发布了新的文献求助10
11秒前
DE发布了新的文献求助10
11秒前
33完成签到 ,获得积分10
12秒前
完美世界应助song采纳,获得10
13秒前
Jsc完成签到 ,获得积分10
14秒前
jw完成签到,获得积分10
14秒前
mayu完成签到,获得积分10
14秒前
沈玉琳完成签到,获得积分20
15秒前
ding应助123采纳,获得10
16秒前
思源应助cc采纳,获得10
16秒前
赘婿应助yousa采纳,获得10
18秒前
大眼的平松完成签到,获得积分10
18秒前
Leexxxhaoo完成签到,获得积分10
18秒前
Leucalypt完成签到,获得积分10
20秒前
杨金城完成签到,获得积分20
24秒前
24秒前
微风完成签到,获得积分10
24秒前
SYLH应助快中文章啊采纳,获得10
25秒前
27秒前
王旭东完成签到 ,获得积分10
27秒前
沉默的婴完成签到 ,获得积分10
28秒前
28秒前
Zxyvv发布了新的文献求助10
29秒前
cc发布了新的文献求助10
31秒前
高分求助中
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
Assessing and Diagnosing Young Children with Neurodevelopmental Disorders (2nd Edition) 700
Handbook of Experimental Social Psychology 500
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 500
Transnational East Asian Studies 400
Towards a spatial history of contemporary art in China 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3845754
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3388139
关于积分的说明 10551814
捐赠科研通 3108775
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1713076
邀请新用户注册赠送积分活动 824576
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 774908