华东理工年夜学化学与份子工程学院传授王灵芝、张金龙团队提出了一种基在Ni0-NiO-Sr2Nb2O7的三元Schottky-p-n异质结（TSPN）计谋，用在光热催化甲烷干重整（PTDRM），揭示了光热技能于中低温规模内温室气体绿色转化中的运用潜力。相干研究近日发表在《科学进展》。

甲烷干重整反映（DRM）可用在将温室气体甲烷（CH4）及二氧化碳（CO2）转化为合成气（氢气及一氧化碳），为碳资源高值化使用提供了极具远景的技能路径。然而，缺少兼具高活性与长命命的DRM催化剂限定着该范畴的成长。PTDRM可于较低温度下驱动DRM反映，但今朝仍存于现实光使用率低、合成气天生速度难以媲美热催化、副反映难以有用按捺等问题。

为破解DRM活性-不变性的“跷跷板效应”难题，研究团队提出了TSPN计谋。于光辐射下，TSPN布局将光生空穴导向并富集在p型NiO位点以加强CH4的光氧化，同时将电子同步导向并富集在n型Sr2Nb2O7（SNO）位点及金属态的Ni0位点，别离用在CO2还有原及氢气（H2）天生，有用按捺了传统热催化中RWGS副反映的发生和对于CO2的竞争性耗损。此外，光引发有用促成了SNO晶格氧的活化，天生的活性氧物种能高效消弭积碳，而氧空位则可经由过程CO2还有原反映经Mvk机制再生，保障了活性氧的连续供应。

试验测试成果显示，基在TSPN计谋的系统于聚光照射孕育发生的500℃前提下，实现了10.54 mol/泛亚电竞,泛亚电竞官网,泛亚电竞app,泛亚电竞官方网站-g h的不变合成气产率，光-燃料效率达28.3%，CH4周转频率为18 s-1。相较在传统热催化，其事情温度降低200-300℃且活性相称。