Níquel disperso atomicamente como locais ativos resistentes a coque para a reformulação a seco de metano

A reformulação a seco de metano (DRM) é uma rota atraente para utilizar CO2 como matéria-prima química para converter CH4 em syngas valioso e, ao mesmo tempo, mitigar ambos os gases de efeito estufa. Catalisadores de DRM à base de Ni são promissores devido à sua alta atividade e baixo custo, mas sofrem de baixa estabilidade devido à formação de coque, o que tem dificultado sua comercialização. Neste trabalho, relatamos que átomos isolados de Ni dispersos atomicamente, estabilizados pela interação com hidroxiapatita dopada com Ce, são locais catalíticos altamente ativos e resistentes a coque para DRM. Estudos experimentais e computacionais revelam que átomos isolados de Ni são intrinsecamente resistentes a coque devido à sua capacidade única de ativar apenas a primeira ligação C-H no CH4, evitando assim a decomposição profunda do metano em carbono. Esta descoberta oferece novas oportunidades para desenvolver processos de DRM em larga escala utilizando catalisadores abundantes na terra.