韩国研究团队成功开发出一种用于干重整反应的新型自发电催化剂，该技术能够利用甲烷和二氧化碳两种温室气体生产能源。与传统催化剂相比，这种新型催化剂在显著减少金属用量的同时展现出优异的耐久性，为提高温室气体转化过程的经济效益提供了新方案。该研究成果已发表于《ACS催化》期刊，研究团队包括韩国能源研究所高温电解实验室的金熙妍博士、崔允硕博士以及首尔国立大学材料科学与工程系的郑宇哲教授。

干重整技术通过在高温下使甲烷与二氧化碳发生反应，生成氢气和一氧化碳合成气。这一过程既能减少温室气体排放，又能生产清洁能源氢气，因此受到学术界和工业界的持续关注。目前广泛使用的镍基催化剂存在表面易积碳的问题，导致催化性能迅速下降。而新型自发电催化剂基于钙钛矿氧化物载体，使金属颗粒在反应条件下迁移至表面形成活性位点，有效抑制了积碳现象。

研究团队通过优化原子间键合强度，开发出在高温条件下保持稳定性能的新型催化剂。他们采用钙离子部分取代锰酸镧载体中的镧离子，降低了原子间键强，使镍元素更易迁移至催化剂表面。通过精确控制钙取代比例，团队成功解决了过量钙导致晶体结构坍塌的技术难题，获得了兼具高活性和优异稳定性的催化剂材料。

实验结果表明，这种新型催化剂仅需传统催化剂3%的镍用量即可实现相当的合成气产量。在800摄氏度条件下经过500小时连续运行，催化剂仍保持高转化效率且未出现积碳现象，展现出显著的耐久性优势。金熙妍博士表示："自发电催化剂技术是一项突破性创新，它不仅有效解决了传统镍催化剂因积碳导致的失活问题，还显著降低了原材料和反应过程的成本。"

这项新型催化剂技术的发展为温室气体资源化利用提供了新途径。崔允硕博士指出："该项工作获得的核心技术不仅适用于干重整反应，还可广泛应用于碳氢化合物重整过程、高温水电解及其他下一代能源转换系统。"该研究成果对推动绿色能源技术的发展具有积极意义。

更多信息： Sojung Kim 等人，《设计高活性和稳定的 Ni-Exsolved LaMnO 3钙钛矿催化剂用于通过 Ca 取代进行甲烷干重整》，ACS Catalysis (2025)。期刊信息： ACS Catalysis