甲烷干重整（DRM）反应是实现温室气体甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）高效转化为合成气（CO + H2）的重要途径，产物合成气可用于生产多种优质燃料和高价值的化工产品。传统的镍基催化剂在高温反应条件下（大于800°C）容易发生金属纳米粒子烧结和积炭，导致稳定性较差。为此，本文提出一种简单而有效的干重整催化剂设计策略。首先利用Stober法合成直径约为250-300nm的球形SiO2，然后采用静电吸附法将尺寸约为1.5nm的超细CeO2纳米团簇均匀分散在SiO2表面，最后采用传统的浸渍法将尺寸约为25-30nm的镍纳米粒子负载到超细CeO2纳米岛修饰的球形SiO2载体表面，进而获得具有高活性、超稳定的镍基干重整反应催化剂。设计这种模型结构的催化剂具有如下优势：（1）催化剂中较大尺寸的镍纳米颗粒有利于抑制其在反应过程中烧结。（2）更重要的是，超细CeO2纳米岛通过与Ni纳米粒子之间可控电子转移，实现对CH4的可控活化。可控电子转移可以通过控制SiO2表面CeO2纳米岛的浓度来实现。（3）同时，这些高度配位不饱和CeO2纳米岛的引入，通过Ni向CeO2传递电子或载体表面丰富的CeO2氧空位极大地促进CO2的吸附与活化，加速催化剂表面CH4裂解产生的碳物种的消除。这种纳米岛上活化生成的“活性氧”物种能有效缓解Ni金属表面活性位点的氧化失活，同时有效提高碳物种消除能力。此外，带正电荷的超细CeO2纳米岛实现了对SiO2载体表面Si-OH负电荷的覆盖，进而通过“疏碳效应”，调控催化剂积碳的类型与落位，抑制了积碳对Ni活性位点的覆盖。
这一成果近期以题为“Strong activity-based volcano-type relationship for dry reforming of methane through modulating Ni-CeO2 interaction over Ni/CeO2-SiO2 catalysts”发表在Chem Catalysis期刊上。上述工作得到国家自然科学基金面上项目（22379053，21878127）等项目的资助。第一作者：李玉峰、李真薇 通讯作者：刘小浩 通讯单位：江南大学化学与材料工程学院。
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