孔隙尺寸可控的Ni/Al2O3催化剂：机械化学一锅法合成及其在甲烷重整中的抗积碳性能研究

本文推荐一种通过机械化学一锅法（mechanochemical one-pot synthesis）制备的孔隙尺寸可调Ni/Al2O3催化剂，用于甲烷干重整（DRM）。研究发现，增大孔隙尺寸可显著抑制积碳（coke deposition），提升催化剂稳定性，为高温气相反应中孔隙结构设计提供了新思路。

　　

Highlight

本研究通过机械化学一锅法合成了一系列孔隙尺寸可控的5 wt.% Ni/Al₂O₃催化剂，系统探究了水与异丙醇铝摩尔比对孔隙结构和催化性能的影响。增大水量可扩增孔隙尺寸和体积，显著抑制甲烷干重整（DRM）反应中的积碳现象，而小孔隙催化剂因传质限制更易积碳失活。

Catalyst characterization

氮气吸脱附测试（N₂ adsorption-desorption）显示，所有催化剂比表面积均接近200 m²/g，但孔隙分布差异显著。大孔隙催化剂表现出更优的传质效率，反应100小时后积碳量减少50%，且镍颗粒尺寸稳定在10 nm左右。

Conclusion

机械化学法能精准调控催化剂孔隙结构，避免传统浸渍法的变量干扰。在高温DRM反应中，大孔隙设计通过缓解传质限制，有效抑制积碳并延长催化剂寿命，为工业级抗失活催化剂开发提供了新策略。

（注：翻译部分已省略文献引用标识[ ]及图表标注Fig.）