宋 琪，冉 锐，吴晓东，翁 端

(清华大学 材料学院，北京 100084)

0 前 言

随着化石能源这类不可再生能源的持续消耗和全球气候变暖的加剧，世界各国都在采取措施减少温室气体排放，我国也提出了力争在2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和的目标。甲烷干重整(DRM)反应(CH4+ CO22H2+ 2CO)是温室气体减排和资源化利用的一条重要路线[1-3]，其可以将两种主要的温室气体(CH4和CO2)转化为一种重要的化工原料——合成气(H2和CO)，它可以进一步用于生产液体燃料(费托合成)和其他化学品(二甲醚、甲醇和乙酸等)[4-5]。用于该反应的主要催化剂有贵金属催化剂(Rh、Ru、Pt、Pd、Ir)和过渡金属催化剂(Co、Ni)[6-7]。贵金属催化剂有优异的催化性能，但受限于原料稀少、成本高昂[8]。相比于贵金属催化剂，Ni基催化剂原料充足、廉价易得，在过渡金属催化剂中有较高的催化活性，被认为是最有前景的DRM催化剂之一[9]。但与此同时，Ni颗粒在高温下容易烧结长大，且抗积碳性能不够理想，难以满足应用要求[10]。

许多研究表明，减小金属Ni的尺寸、提高Ni颗粒分散度、增强金属-载体相互作用有助于提高Ni催化剂的稳定性和抗积碳性能[11-13]。其中，使用介孔载体和合适的制备方法是两种重要的手段。通过合适的方法将活性金属负载进入介孔载体的孔道内后，可以得到较强的金属-载体间相互作用，进而获得较小的金属颗粒尺寸、较高的分散度和较强的抗烧结能力，这被称为介孔载体的“限域效应”[14-15]。许多文献都报道了使用介孔载体后Ni催化剂的催化活性和抗积碳性能有大幅提升[16-18]。……