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Appl. Catal. B.: 二維分子篩中原子分散的鎳物種：甲烷干重整高活性和穩定性的起源

二維(2D)催化劑結構有利于甲烷干重整(DRM)，并促進反應物和產物分子的擴散，故具有高度分散的鎳物質的二維分子篩是DRM的有吸引力的催化劑，因為其外表面積大，可容納大量具有高分散性的活性金屬，易于分子擴散，并且抗焦炭沉積失活。

因此，仁川國立大學Min Bum Park和韓國國立忠北大學Chae-Ho Shin等人通過硼硅酸鹽MWW前體與硝酸鎳溶液的簡單水熱轉化，一步制備了具有分層MWW(Ni-DML)的二維硅酸鎳分子篩，超過20 wt.%的鎳物種均勻分散在Ni-DML的框架中。

Ni-DML表現出極高的CH₄和CO₂轉化率以及非凡的穩定性，由于骨架物種原位形成金屬鎳簇，其活性可在生產中保持10天。Ni-DML可用作DRM的催化劑，無需進行空氣煅燒和H₂還原等預處理。

骨架鎳位點通過紅外光譜、UV-DRS、XPS等技術進行表征，并通過高壓STEM-EDS HAADF分析監測超小金屬Ni顆粒的原位生成。Ni-DML-160-4-1含有大量骨架鎳，這是預還原過程中原位形成的高度分散的活性鎳顆粒的來源。

由于Ni位點對DRM和甲烷裂解的復雜貢獻，Ni-DML-160-4-1產生了極高的CH₄和CO₂轉化率，超過了熱力學平衡值。該研究為二維催化劑結構催化甲烷干重整提供了新的思路和見解。

Atomically Dispersed Nickel Species in a Two-dimensional Molecular Sieve: Origin of High Activity and Stability in Dry Reforming of Methane. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI:10.1016/j.apcatb.2021.120627

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