近日，田禹张军团队联合中国科学院过程工程研究所岳君容团队在环境领域权威期刊Environmental Science & Technology 上发表了题为“Highly Efficient Transformation of Tar Model Compounds intoHydrogen by a Ni-Co Alloy Nanocatalyst During Tar SteamReforming”的论文。本研究通过改良柠檬酸溶胶-凝胶法制备了负载在改性生物炭（命名为char）上的镍钴合金纳米催化剂（命名为6% Ni-4% Co/char），发现其在最优条件下焦油模型化合物转化率接近100%和氢气产率可达263.84 g H2/kg TMCs（焦油模型化合物），相比于传统催化剂提高30%以上。此外，6% Ni-4% Co/char催化剂具有优异的抗积碳失活、抗活性粒子氧化失活、抗晶粒烧结失活特性（图1）：通过移除石墨碳形成的成核位点和形成稳定的Ni-Co合金抑制催化剂积碳失活；通过助剂Co对含氧物质（H2O）的亲和力和气体产物H2和CO对氧化镍的还原来缓解镍活性粒子氧化失活；通过镍钴合金中Ni、Co间强相互作用力、高比表面积（920.61 m2/g）和Ni纳米粒子的高分散性（7.3%）来抵抗镍晶粒烧结失活。
本研究制备了一种新型镍钴合金纳米催化剂，具备优异的原位焦油转化制氢性能和长期稳定性，并通过SEM-EDS、BET、XRD、XPS、TPO和Raman等一系列技术手段，从催化剂抗积碳失活、抗活性粒子氧化失活、抗晶粒烧结失活三个方面系统地揭示了Co改性镍纳米合金催化剂（6% Ni-4% Co/char）的抗失活特性及机制。该研究为煤炭和生物质气化过程中焦油原位转化为氢气提供了可靠的策略，并进一步促进清洁能源生产的可持续回收。
城市水资源与水环境国家重点实验室为论文通讯单位。哈工大环境学院博士生陈俊杰为论文第一作者。城市水资源与水环境国家重点实验室张军教授为通讯作者。
