2024年4月12日，赵伟研究员课题组与厦门大学团队合作在国际催化科技领域代表性期刊《Applied Catalysis B: Environment and Energy》上发表了题为"Evolution and performances of Ni single atoms trapped by mesoporous ceria in Dry Reforming of Methane"的研究论文。甲烷干重整是一种将甲烷和二氧化碳转化为合成气（一氧化碳和氢气）的重要化学过程。进行该过程时，传统催化剂在高温下容易发生烧结和碳沉积而失活。深圳大学赵伟研究员与厦门大学熊海峰教授课题组合作以有序介孔二氧化铈为载体，捕获单个镍原子并将其应用于甲烷干重整反应。通过多种表征技术与分析，揭示了该催化剂的独特结构和优异性能。有序介孔二氧化铈载体提供了大量的氧空位和碱性位点，有助于激活二氧化碳并生成活性氧，有效去除碳沉积。此外，有序介孔二氧化铈抑制了烧结时由镍单原子转变为镍团簇，提高了催化剂的稳定性。
研究结果表明，Ni1@mp-CeO2催化剂在DRM中表现出较高的催化稳定性，运行40小时后性能虽然略有下降，但CH4和CO2的转化率分别达到约91%和90%。与传统的Ni1/CeO2催化剂相比，Ni1@mp-CeO2催化剂表现出更优异的抗碳沉积能力。该研究为甲烷干重整催化剂的设计提供了新的思路，而且为高效、稳定的催化剂在高温反应中的应用开辟了新的途径。
深圳大学高等研究院的赵伟研究员是该论文的通讯作者，课题组本科生胡敏为共同作者，深圳大学高等研究院为通讯单位。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2024.124069
