生物质资源丰富且可再生，是实现农业废弃物资源化利用与低碳供能的重要途径。其中，生物质气化技术因其可制取富氢合成气而备受关注。然而，气化过程中不可避免会产生大量可冷凝焦油，这些焦油进入下游系统后会引起冷凝腐蚀和管线堵塞，降低气化效率，限制系统的连续稳定运行。

在气化系统中引入催化剂是目前解决焦油问题最有效的技术路径之一。镍基催化剂因对焦油裂解、蒸汽重整及水煤气变换反应具有高活性，被广泛应用于提升焦油转化率和氢气产率。然而，镍基催化剂在生物质气化工况下普遍面临快速失活问题：一方面，Ni纳米颗粒在高温水汽与还原性气氛中易发生烧结，导致有效活性位点减少；另一方面，焦油及其芳香族中间体易在酸性位点上发生缩合，加速有序的封装型积碳的生成，覆盖Ni活性位点表面并堵塞孔道，加速催化剂失活。因此，如何同时实现Ni的高分散稳定性并抑制积碳的形成，是提升镍基催化剂长期稳定性的关键科学问题。

近期，中国科学院新疆理化技术研究所科研人员围绕“镍基焦油重整催化剂烧结-积碳耦合失活”这一核心瓶颈，构建了高稳定催化剂 Ni@HAlBeta，提出“脱铝缺陷工程+Ni(acac)₂前驱体路径调控”的协同策略。研究团队首先对 β 沸石可控脱铝，形成富含硅烷醇巢（silanol nests）的缺陷位点并降低强酸性；随后采用 Ni(acac)₂ 与脱铝沸石机械混合焙烧-还原路线，使 Ni 物种在热处理中发生气相扩散并实现高分散，并通过缺陷锚定增强金属-载体相互作用，从而抑制烧结。同时，降低的酸度有效抑制了芳构化缩合与封装型积碳前驱体的形成。在 750 °C、S/C=4 条件下，Ni@HAlBeta 催化剂获得氢气产率达到31.4 mmol/g_biomass、焦油转化率 92.3%；经过 15 次循环使用后，氢气产率仍保持 24.0 mmol/g_biomass。Ni颗粒尺寸维持在约 5.8 nm，积碳量仅为 27.9 mg/g_catalyst，且主要为低有序、非封装型积碳，有效避免了活性位点的覆盖。

图1. Ni@HAlBeta催化剂抗烧结抗积碳机理图

该工作为生物质气化焦油治理与镍基催化剂长周期稳定运行提供了新的结构设计思路。相关成果Synergistic stabilization of nickel nanoparticles on dealuminated β-zeolite for high-efficiency H₂-rich syngas production from biomass gasification已发表于中国科学院二区期刊Journal of the Energy Institute（2026,126:102535），新疆理化技术研究所能源化工研究中心殷娇研究员和朱慧研究员为共同通讯作者，博士研究生霍瑞强为第一作者。该研究工作得到了新疆维吾尔自治区重点研发计划、天山英才培养计划及中国科学院青年创新促进会等项目的资助。

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