生物沼气经串联催化策略转化为碳纳米纤维：可持续减排与增值新路径

传统甲烷（CH4）与二氧化碳（CO2）的干重整制合成气存在诸多局限。研究人员开展将沼气转化为增值碳纳米纤维的研究，通过串联反应器反应集成，降低反应温度，得到富氢合成气（H2/CO = 2–3 ），为沼气升级利用提供新方向。

　　升级分散式沼气是生产有价值产品的可持续途径，同时能减少两种强效温室气体 —— 甲烷（CH₄）和二氧化碳（CO₂）。传统的 CH₄与 CO₂干重整反应生成的合成气 H₂/CO 比低（≤1） ，且需高温（>800°C）克服平衡限制和减少积碳，限制了商业应用。研究表明，可通过串联反应器中的反应集成将沼气转化为增值碳纳米纤维，同时降低反应温度、改变平衡限制，并产生富氢合成气（H₂/CO = 2–3）作为副产物。实验和理论分析显示，钾（K）改性通过 KO_x诱导的钴晶面与碳化钴物种之间的平衡协同作用，促进碳纳米纤维的形成。能源成本和 CO₂足迹分析突出了串联工艺在将沼气可持续升级为有价值固体碳产品方面的潜在优势。