论文奖励丨MC镁瑞臣助力南京航空航天大学能源与动力学院刘向雷老师课题组取得重要研究进展

导读

喜讯！南京航空航天大学能源与动力学院刘向雷老师课题组在光催化能源转化领域取得重要研究进展，相关成果发表于国际能源领域顶级期刊《Joule》这一成果标志着课题组在太阳能驱动燃料合成及光热催化协同调控等前沿方向上迈出了关键一步。

第一作者：孙楠，博士

通讯作者：刘向雷，教授

发表期刊：Joule

影响因子(IF): 35.4

实验方向：光热催化CO₂转化

发表单位：南京航空航天大学，能源与动力学院，刘向雷老师课题组

本文中使用的设备：

MC-PF300UV

该研究在实验开展过程中，全面采用MC镁瑞臣研发生产的MC-PF300UV氙灯光源系统作为核心光催化性能测试设备。该光源系统凭借其超宽波段紫外增强输出、高强度且长时间稳定的辐照性能，以及灵活可调的多波段滤光片模组，为课题组搭建了精准可控、重复性优异且覆盖紫外-可见区间的光学测试环境。这些优异的硬件特性有力保障了光催化体系在光热耦合条件下的性能表征数据真实、可靠且可重复，为最终在《Joule》上取得高水平研究结论提供了坚实支撑。

本文亮点：

1、据报道，等离子体NiCoZn/MgAlOx催化剂的太阳能燃料效率创下42.4%的历史纪录。

2、等离子体DRM通过（*CH + *O = *CHO）反应有序进行。而非（*CH = *C + *H）

3、仿生泡沫反应器将等离子体催化与能量/质量传输协同结合。

4、实验室规模的太阳能驱动DRM系统在10,000分钟运行时间内实现了41.11%的效率。

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全文通览：

太阳能驱动的甲烷干重整（DRM）为实现碳循环闭合提供了可持续途径，但存在太阳能燃料效率低及焦炭引发不稳定性的问题。本文提出将等离子体元纳米合金催化剂与受蝴蝶翅膀启发的泡沫反应器相结合，以实现有序且可规模化发展的太阳能驱动DRM工艺。开发的NiCoZn/MgAlOx催化剂展现出42.4%的基准太阳能燃料效率、0.95的高H2/CO比值以及超过热力学平衡值的CO2转化率。其作用机制归因于等离子体对CH4初始C–H键和CO2C–O键的活化作用，同时抑制了甲烷的完全裂解，使反应向有序路径（*CH⁺*O = *CHO）而非无序路径（*CH = *C + *H）发展。进一步将等离子体催化剂沉积于仿生双梯度泡沫反应器上，可实现等离子体催化与光传输、反应物流动及流体-固体能量交换的协同效应。实验规模的太阳能驱动DRM系统实现了高达41%的卓越太阳能燃料效率。11%的耐用性，使用寿命近10,000分钟。

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北京镁瑞臣科技有限公司（简称MC镁瑞臣）创立于2018年3月，总部位于北京市昌平区高新五街五号院北大创新谷国信园，公司集科研仪器研发制造、销售、服务于一体，以光催化行业为经营主线，致力于环境清洁、新能源、新材料、碳中和纵向深入发展和横向拓展并行的高科技企业。具有中关村高新技术企业认证和国家高新技术企业资质，企业信用评级AAA级企业认证，ISO9001质量管理体系质量认证、ISO45001职业健康安全管理体系认证、ISO14001环境管理体系认证及多项实用新型专利和发明专利。

公司在光催化实验设备技术研发方面不断攻克技术难题，为光催化降解污染物、光解水制氢制氧或全解水、光催化二氧化碳还原、光催化合成氨（固氮）、光催化降解VOC、甲醛等实验提供运行更稳定、操作更便捷的实验设备整体解决方案。目前业务遍及全国，为清华大学、北京化工大学、北京大学、天津大学、上海交通大学、华东理工大学、武汉大学、西安交通大学、南京工业大学、南京林业大学、东北师范大学、福州大学、淮北师范大学、中科院物理研究所等科研机构提供了周到满意的服务，赢得了良好口碑。

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