——前言——

氫氣是重要的化工中間體。目前，90%的氫氣來源于化石燃料中的的水煤氣變換反應。除了目前研究火熱的水電解制氫外，甲烷直接裂解產(chǎn)氫同樣可以避免溫室氣體CO2的排放。但是，甲烷的直接裂解制氫一般在較高溫度下進行，在這個條件下催化劑很容易被CH4裂解過程中產(chǎn)生的積炭覆蓋，從而失去活性?；谶@個問題，美國加州大學圣巴巴拉分校（UCSB）的Horia Metiu（http://people.chem./metiu/horia/）和Eric W. McFarlandt研究團隊利用一種在高溫下為熔融態(tài)的合金催化劑，能夠直接分解甲烷，高效的產(chǎn)生H2；剩余的C不會積聚在催化劑表面，而是可以分離出來；從而保證的催化劑的高活性。

——全文概要——

作者將具有裂解甲烷活性的金屬（Ni，Pt，Pd）分散在熔點較低的惰性金屬（In，Ga，Sn，Pb）中，能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的熔融金屬合金。這些金屬在固體狀態(tài)下，催化甲烷直接脫氫，都會由于積炭而失活。在熔融狀態(tài)下，剩余的C由于無法溶解在金屬中而浮在催化劑表面，并分離出來。在1065 oC下，27%Ni-73%Bi組成的合金催化劑實現(xiàn)的甲烷直接產(chǎn)氫95%的轉(zhuǎn)化率。通過理論計算，作者發(fā)現(xiàn)活性金屬（Ni，Pt，Pd）能夠自動分散在熔融的惰性金屬中，并帶負電荷，從而促進催化活性。

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——圖文快解——

Fig. 1 甲烷直接產(chǎn)氫的鼓泡反應器，密度較輕的C會浮在熔融的催化劑表面，從而分離出來

圖2. 催化劑的催化性能（在反應柱的不同位置檢測反應的進行）

圖 3 理論計算結(jié)果