光热CO₂甲烷化是一种清洁和可持续的解决方案，其可以将间歇性可再生能源储存合成为CH₄。然而，其高反应温度和低产率阻碍了其工业应用。在这里，南京大学钟苗报道了活性接近热力学极限的Au接枝Ce_0.95Ru_0.05O₂固溶体催化剂上的光驱动CO₂甲烷化反应

本文要点：

1) 作者报道了一种Au/Ce_0.95Ru_0.05O₂固溶体催化剂，在没有外部加热的可见光-近红外光照射下，表现出优异的光热CO₂甲烷化活性，并接近热催化极限。局部表面等离子体激元诱导的热电子注入在分散的钌位点附近产生了丰富的氧空位，加速了CO₂甲烷化。

2) 在可见光-近红外光照射下，使用Arrhenius图分析证明其指数前因子增加了约6至8倍。而在液流反应器中，光热CH₄生产速率为473mmol g_cat⁻¹ h⁻¹，而在气体小时空速为80000 ml g_cat⁻¹h⁻¹时具有约100%的CH₄选择性，以及约75%的单程CO₂转化率和优异的耐久性。

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Haoyang Jiang et.al Light-driven CO2 methanation over Au-grafted Ce_0.95Ru_0.05O₂ solid-solution catalysts with activities approaching the thermodynamic limit Nature Catalysis 2023

DOI: 10.1038/s41929-023-00970-z

https://doi.org/10.1038/s41929-023-00970-z