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 工程类 物理 复合数 量子力学
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 [Springer Nature]
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
颜沐发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
英姑应助波安班采纳,获得10
刚刚
彭于晏应助Reginannnn采纳,获得10
刚刚
lalala应助兴奋千兰采纳,获得10
刚刚
wanci应助仁爱诗云采纳,获得10
1秒前
韩保晨完成签到 ,获得积分10
2秒前
爱狗人士Hito完成签到,获得积分10
2秒前
郭念坤发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
周昊完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
科研通AI2S应助高兴的忆曼采纳,获得10
3秒前
3秒前
orange完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
充电宝应助小王采纳,获得10
6秒前
科研通AI5应助矮小的城采纳,获得50
7秒前
温暖的尔云完成签到,获得积分10
7秒前
郭念坤完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI5应助白方明采纳,获得10
7秒前
相因完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
是我发布了新的文献求助10
8秒前
zr237618发布了新的文献求助10
8秒前
ookeah发布了新的文献求助10
9秒前
栗子壳应助FceEar采纳,获得10
9秒前
爆米花应助Evaporate采纳,获得10
9秒前
康小姐应助fool采纳,获得10
9秒前
sibo发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
苏格发布了新的文献求助10
10秒前
lalala应助小臭屁采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
天真蓝应助热心市民范女士采纳,获得200
11秒前
高分求助中
Continuum thermodynamics and material modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 2000
Applications of Emerging Nanomaterials and Nanotechnology 1111
Covalent Organic Frameworks 1000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 1000
Theory of Block Polymer Self-Assembly 750
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3481607
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3071658
关于积分的说明 9123400
捐赠科研通 2763408
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1516476
邀请新用户注册赠送积分活动 701579
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 700426