甲烷干重整（DRM）是甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）两种温室气体反应生成合成气，也是高温（通常在650°C以上）的吸热催化过程。 平衡两个耦合的基本步骤（甲烷脱氢和脱碳）之间的动力学对于DRM实现良好的转化和保持持久的催化过程至关重要。
近年来，人们为开发优良的催化剂做出了许多努力，特别是非Ni和Co基催化剂在平衡转化中取得了良好的活性，但由于CH4活化和脱碳之间的动力学不平衡，在DRM过程中发生了严重的积碳。 任何形式的积碳都会使催化剂失活，破坏催化剂颗粒，并堵塞反应器。 因此，制定合理的防焦化策略，提高催化剂的稳定性，成为推动DRM发展的关键。
最近爱荷华州立大学 Wenyu Huang王斌，俄克拉荷马大学跟Edward H.，美国西北大学 sargent用镓（Ga）用镓（Ga）部分置换铝（Al）制备了Coal0.。5ga1.5O4-R催化剂。 实验结果表明，coal05ga1.在100 hDRM稳定性实验中，5O4-R催化剂的活性衰减可以忽略不计，CH4和CO2的转化率分别稳定在49%和68%。
此外，煤05ga1.5O4-R在700时也进行了1000小时以上的DRM测试，反应过程中未发生催化剂失活，催化剂上未产生积碳，表明煤05ga1.5O4-R是一种稳定且无焦的DRM催化剂，具有工业规模应用的潜力（Coal05ga1.5O4-R经催化反应后易经煅烧还原再生）。
机理实验和理论计算表明，程序升温表面反应（TPSR）通过减少CH4的活化来匹配碳的去除，使GA在实现氧化还原步骤之间更平衡的动力学中的作用合理化此外，GA增加了CH4脱氢所需的能量，减慢了该步骤的动力学，同时促进了碳去除。
值得注意的是，除了煤炭05ga1.除5O4-R外，热力学优化的平衡动力学原理使得开发一系列无聚焦DRM催化剂成为可能：即原则上用其他3+价金属部分代替Coal2O4中的Al可以得到无聚焦DRM催化剂CoalXMeyO4-R（如CoalVO4-R、CoalMolNO4-R和CoalFeO4-R），其中M（III）的加入可以抑制C-H活化，从而达到脱碳平衡。
balancing elementary steps enables coke-free dry reforming of methane. nature communications, 2023. doi: 10.1038/s41467-023-43277-0