甲烷干重整是一种用于从二氧化碳和甲烷生产合成气的反应。
虽然该反应通常在进料比为1的情况下进行，但设想中的未来原料气中含有更多的二氧化碳，因此若要使用所需的甲烷，就需要进行大量的分离。
基于此，2025年3月21日，中国科学院大连化学物理研究所肖建平、汪国雄等人在国际知名期刊Nature Chemistry发表题为《Super-dry reforming of methane using a tandem electro-thermocatalytic system》的研究论文。
在此，作者开发了一种三步串联电热催化甲烷重整反应，用于转化富含二氧化碳的天然气。
将串联甲烷重整过程与逆水煤气变换反应以及氧离子导电的电解膜反应器相结合，其中水电解使逆水煤气变换反应的平衡发生移动，从而促进合成气的生成并提高了甲烷的表观还原性。
该催化剂由在CeO₂₋ₓ载体上原位析出的铑纳米颗粒形成，为高催化性能提供了大量的Ce³⁺–VO–Rhδ⁺界面活性位点。
该串联系统每分子甲烷最多可使用四分子二氧化碳，实现了高甲烷和二氧化碳转化率以及高一氧化碳和氢气选择性。
Lv, H., Dong, X., Li, R. et al. Super-dry reforming of methane using a tandem electro-thermocatalytic system. Nat. Chem. (2025). https://doi.org/10.1038/s41557-025-01768-1
