核壳结构在甲烷干重整中的应用

甲烷干重整可以将两种温室气体(CO₂和CH₄)转化为合成气,传统负载型催化剂存在金属烧结、碳沉积的问题,导致失活。核壳结构催化剂具有空间限域效应,能有效解决以上问题。本文根据壳的种类,将核壳结构分为SiO₂壳层、Al₂O₃壳层和其他壳层三类,并分别从制备方法、形貌结构、催化特性的角度介绍了研究现状。文中指出：氧化硅壳层的优势是制备简单,壳层易于调控,热稳定性高;Al₂O₃壳层能够提供碱性位点,增强CO₂吸附与反应;CeO₂壳层则可以提供氧空位,促进CO₂活化和积炭的气化。据此,本文展望了核壳结构在未来的几个研究方向：对壳层材料的拓展与研究;对蛋黄壳、三明治等新型核壳结构的研究;精准调节核壳结构的形态并研究构效关系;大规模制备和工业应用等。