大连理工大学唐大伟、蒋博团队AM：非对称光响应电子泵助力高效光驱动甲烷干重整制取合成气

本文介绍了一种用于太阳能驱动甲烷干重整（DRM）制取合成气的非对称光响应电子泵催化剂。研究背景是传统热驱动DRM能耗高且稳定性差，太阳能驱动DRM则面临产率不足的挑战。研究目的是设计一种新型催化剂，通过构建不对称光响应结构实现定向电子转移，以同时高效活化CH₄和CO₂。研究团队制备了由钌簇和镍单原子组成的Ruac-Nisa/NC催化剂。在无外部加热、500°C和高空速条件下，该催化剂实现了高达4.70 mol·gcat⁻¹·h⁻¹的合成气产率，并保持了1500分钟的稳定性。机理研究表明，光照下电势梯度驱动电子从镍向钌迁移，形成富电子钌位点和缺电子镍位点，分别促进CO₂活化和CH₄脱氢，从而协同提升反应性能。结论是，该电子泵策略为太阳能驱动反应中的催化剂设计提供了新思路。