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2026 article

Photothermal Regulation of Reaction Intermediates at Ru–O–Mn(II) Interfaces for Enhanced Low-Temperature CO2 Methanation

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Rattachement africain : cn, dk. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract Photothermal CO2 methanation offers a promising strategy for carbon-neutral fuel production. However, simultaneously achieving high activity, selectivity, and long-term stability at low temperatures remains challenging due to inherent trade-offs in reaction kinetics and competing pathways. Herein, we report a photothermal Ru/MnO catalyst featuring well-defined Ru–O–Mn(II) interfacial junctions, where Ru sites drive H2 dissociation, while the interface enhances CO2 adsorption, enabling efficient cleavage of HCOO* intermediates for further methanation at low temperatures. Under photothermal conditions, the optimized Ru/MnO-3 catalyst achieves a CH4 productivity of 64.79 mmol·g–1·h–1 with 31.5% CO2 conversion at 175 °C, significantly outperforming its thermally driven counterpart. In situ Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy combined with density functional theory (DFT) calculations reveals temperature-dependent reaction behavior: at low temperatures, photothermal excitation lowers the kinetic barrier for formate transformation through enhanced hydrogen activation, whereas at elevated temperatures, the reaction increasingly favors CO*-involving pathways dominated by thermal effects. This photothermally induced modulation of reaction pathways, together with enhanced CO2 adsorption at Ru–O–Mn(II) interfaces and efficient H2 activation, underpins the observed low-temperature performance. Our findings provide mechanistic insights into photothermal CO2 methanation and highlight interfacial engineering as an effective strategy for designing low-temperature photothermal catalysts.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Photothermal Regulation of Reaction Intermediates at Ru–O–Mn(II) Interfaces for Enhanced Low-Temperature CO2 Methanation
Date Crossref
05/08/2026
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

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