近日，宣城校区能源化工系本科生张大卫等以第一作者身份在二氧化碳甲烷化高效Ni基催化剂研究领域取得重要成果，相关研究论文发表于新锐期刊一区TOP、化工三大刊《Industrial & Engineering Chemistry Research》。
该研究针对传统Ni基催化剂在高负载率条件下易发生颗粒团聚、低温长期稳定性受限的行业难题，系统评估了Co、La、Fe、Ce等典型金属掺杂对镍镁铝层状双氧化物（LDO）催化剂性能的影响。研究团队通过优化制备工艺，成功开发出一系列改性Ni基LDO催化剂，其中Ni-Co LDO催化剂表现出优异的催化性能：在350 ℃条件下实现了80.0%的CO2转化率与99.9%的CH4选择性，活化能低至54.5 kJ/mol，显著优于其他Ni基LDO催化剂。
在140小时的热冲击动态稳定性评价中，优化后的Ni-Co LDO催化剂仍保持了优异的催化活性。综合表征结果表明，Co掺杂可有效诱导催化剂生成丰富的氧空位与界面碱性位点，并稳定高分散的Ni纳米颗粒。原位DRIFTS分析进一步阐明了不同金属掺杂下反应中间体、反应路径与配位环境的差异，揭示了Co改性强化催化性能的内在机制：低温条件下，Co掺杂可促进*HCO3物种的生成，通过*HCOO介导路径与*CO介导路径协同推动二氧化碳甲烷化反应。
该研究成果不仅为低温二氧化碳甲烷化高效稳定Ni基催化剂的开发提供了可行策略，也为“双碳”目标下二氧化碳资源化利用技术的发展提供了科学支撑。
合肥工业大学为论文第一单位和唯一通讯单位，论文通讯作者为能源化工系任杰副教授、张茂峰教授。该研究受国家自然科学基金（Grant No. 22408359）、中央高校基本科研业务费（Grant No. PA2025GDSK0038）、省级大学生创新创业训练计划（Grant No. S202510359405）联合资助，部分分析工作在合肥工业大学分析测试中心宣城分中心完成。该研究成果是学校重视本科生科研创新能力培养的重要成果体现。
论文网址：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.iecr.5c05316。
（张大卫、任杰/文 李浩宇/图 张茂峰/审核）
