近日，昆明理工大學化學工程學院先進環(huán)境功能材料創(chuàng)新團隊圍繞溫室氣體資源化轉化研究方面取得重要進展，相關成果以“Designing Ultra-Stable and Surface-Exposed Ni Nanoparticles with Dually Confined Microenvironment for High-Temperature Methane Dry Reforming”為題，發(fā)表在材料領域國際著名期刊《Advanced Functional Materials》上。何德東教授為論文第一作者，羅永明教授為論文通訊作者，化學工程學院是論文的第一作者和通訊作者單位。

甲烷（CH?）和二氧化碳（CO?）的催化重整反應是實現溫室氣體資源化轉化和生產高附加值化學品的有效途徑。鎳（Ni）基催化劑因其高活性和相對較低的成本，在甲烷重整等多相催化反應中備受關注。然而，高溫多相催化反應研究中存在催化劑的尺寸與熱穩(wěn)定性難以匹配問題。因此，如何設計一種兼具高溫穩(wěn)定性和高金屬暴露活性的鎳基催化劑是研究難點。基于此，羅永明教授團隊通過硅基載體表面羥基修飾及其強化靜電吸附過程，解決傳統硅基載體難以有效錨定金屬位點的難題。結合硅基載體孔道限域效應，成功制備了具有高金屬暴露度和高溫熱穩(wěn)定性的超小Ni納米顆粒，雙重限域微環(huán)境打破了高溫多相催化劑設計的穩(wěn)定-暴露平衡問題，也為其他高溫催化反應中高性能、抗燒結催化劑的設計提供了新的思路。

該項研究工作得到了國家自然科學基金、云南省基礎研究基金等項目以及云南省重點實驗室、省創(chuàng)新團隊、省高校重點實驗室等平臺的資助。

原文鏈接:https://doi.org/10.1002/adfm.202412895