第一作者：刘晓雨(2018级博士研究生)
通讯作者：刘宏*，周伟家*
单位：济南大学，山东大学
刘宏、周伟家教授团队在国际知名期刊Advanced Energy Materials上发表题为“Strong Interaction over Ru/Defects-Rich Aluminium Oxide Boosts Photothermal CO2 Methanation via Microchannel Flow-Type System”的研究论文。在这项工作中，利用紫外脉冲激光两步法直接在铝箔上可控地构建超小Ru纳米颗粒负载在富含缺陷氧化铝催化剂（Ru-Al2O3-x-L）。紫外脉冲激光制备的柳絮绒毛状的Al2O3-x-L利用独特的微纳结构和富含缺陷性质进行高效捕获太阳光并且转化为热。同时，由于Al2O3-x-L中的缺陷有效地锚定了Ru金属，结合紫外脉冲激光超快的加工速度，Ru纳米颗粒形核生长时间短，从而得到的超小的Ru纳米粒子（2.87 nm），并且超小Ru纳米粒子和Al2O3-x-L之间表现出强金属-基体相互作用（SMSI）。得益于SMSI效应，Ru-Al2O3-x-L催化剂在低温常压（236.4 ℃，101 kPa）下表现出优异的光热CO2催化性能（CH4产率为12.35 mol/gRu/h），密闭体系中催化性能为相同条件下传统Ru-Al2O3粉末催化剂的1.75倍。此外，基于Ru-Al2O3-x-L催化剂的三维结构，创新性的建立了一种微孔道连续流动反应器。借助有限元模拟计算确定微通道边缘的局部压力有利于CO2甲烷化反应，常压下CH4产率进一步提高至14.04 mol/gRu/h。
详细推文见课题组公众号：
https://mp.weixin.qq.com/s/_gSM54I9Hk5FK1yKRHg36Q