甲烷干法重整 (DRM) 是将甲烷和二氧化碳转化为化学原料或合成气的一种很有前景的方法。然而，DRM 的商业化需要一种稳定且高活性的催化剂。现在，来自韩国的研究人员开发了一种新催化剂，与之前报道的催化剂不同，它可以通过简单的一步法合成。凭借其卓越的稳定性和催化性能，这种新型催化剂可以为减少全球变暖铺平道路。

温室气体的过度排放是全球变暖的主要原因，对整个生态系统造成了不可挽回的破坏。幸运的是，科学家们已经想出了减少大气中温室气体含量的创造性方法。其中一种方法是“甲烷干法重整”（DRM），这是一种将甲烷和二氧化碳（两种最有害的温室气体）转化为氢气和一氧化碳的有用混合物的化学反应，称为“合成气”。

DRM 需要使用催化剂，金属负载型沸石因其微孔结构和化学稳定性而被广泛用于此目的。特别是，某些具有二维 (2D) 结构的铝硅酸盐沸石已被确立为有效的催化剂。然而，它们的合成涉及一系列相当复杂且耗时的步骤，限制了它们的广泛商业化。

在最近的一项研究中，由韩国仁川国立大学教授 Min Bum Park 领导的研究人员找到了解决这个问题的方法。他们使用镍作为活性金属物质，开发了一种单步工艺来制备具有二维“MWW 型”结构的新型催化剂。他们的论文于 2021 年8 月 16 日在线发布，并于 2021年12 月发表在《应用催化 B：环境》第 298 卷中。

新的合成方法涉及在相对温和的温度下用含镍溶液对硼硅酸盐前体进行简单的水热处理长达四天。结果是一个分层的二维材料框架，具有作为分子筛的活性镍中心。“具有高度分散的镍物质的分子筛是 DRM 的有吸引力的催化剂，因为它们允许相关气体的分子容易扩散，并且能够抵抗焦炭沉积引起的失活，”Park 教授解释说。

然后，该团队对新催化剂进行了表征，并测试了其在 DRM 中的转化效率和稳定性。结果很有希望。“我们的催化剂表现出极高的甲烷和二氧化碳转化为合成气以及非凡的稳定性。由于框架物质原位形成金属镍簇，它可以连续保持其催化活性 10 天，”教授评论道公园兴奋地。此外，它不需要预处理步骤，例如空气煅烧和氢气还原。

鉴于合成气在化学工业中的广泛应用以及减少温室气体排放的必要性，所提出的易于生产的 DRM 催化剂可能成为实现循环碳经济的关键。