米兰理工大学能源系研究团队在二氧化碳催化转化领域取得重要突破，其最新研究成果《解读尺寸和形状对镍上CO₂甲烷化反应结构敏感性的影响》被选为《ACS Catalysis》期刊封面文章。这项研究由Gabriele Spanò博士领衔，团队成员包括Matteo Ferri、Raffaele Cheula等多位学者，系统探究了镍纳米颗粒的形貌特征对二氧化碳加氢制甲烷反应的影响机制。

作为米兰理工大学催化与催化过程实验室(LCCP)的重点研究项目，该工作历时两年完成，通过先进的表征技术和多尺度模拟方法，首次明确了催化剂几何结构与其性能的构效关系。研究显示，当镍纳米颗粒尺寸控制在5-10纳米范围并呈现特定晶面暴露时，甲烷化反应的转化效率可提升40%以上。这一发现不仅解决了催化领域长期存在的结构敏感性争议，更为工业催化剂的理性设计提供了理论依据。

"我们的研究表明，通过精确调控催化剂的纳米结构，可以显著提高二氧化碳转化效率，"Spanò博士强调，"这项技术有望将二氧化碳从环境负担转变为有价值的碳资源。"LCCP实验室主任Matteo Maestri教授补充道："我们建立的研究方法可以推广到其他重要催化体系，这对推动绿色化学工业发展具有重要意义。"

该技术的潜在应用场景包括：

工业废气处理：帮助钢铁、水泥等高排放行业实现碳资源回收

可再生能源存储：将间歇性可再生能源电力转化为稳定的化学能储存

合成燃料生产：为航空、航运等难减排领域提供低碳燃料解决方案

目前，研究团队正与欧洲多家能源企业展开合作，计划在未来三年内开展中试规模试验。据估算，若该技术实现工业化应用，单套装置年处理二氧化碳能力可达10万吨级，同时生产约3万吨清洁甲烷。

这项研究获得了欧盟"地平线2020"计划的资助，相关专利已进入实质审查阶段。米兰理工大学技术转移中心表示，已有超过20家企业对该技术表现出浓厚兴趣，预计2025年前后可实现商业化应用。

更多信息： Gabriele Spanò 等人，《解读尺寸和形状对镍基 CO2 甲烷化反应结构敏感性的影响》，ACS Catalysis(2025)。期刊信息： ACS Catalysis