甲烷幹重整（DRM）是甲烷（CH4）和二氧化碳（CO2）兩種溫室氣體反應生成合成氣，也是高溫（通常在650°C以上）的吸熱催化過程。 平衡兩個耦合的基本步驟（甲烷脫氫和脫碳）之間的動力學對於DRM實現良好的轉化和保持持久的催化過程至關重要。
近年來，人們為開發優良的催化劑做出了許多努力，特別是非Ni和Co基催化劑在平衡轉化中取得了良好的活性，但由於CH4活化和脫碳之間的動力學不平衡，在DRM過程中發生了嚴重的積碳。 任何形式的積碳都會使催化劑失活，破壞催化劑顆粒，並堵塞反應器。 因此，制定合理的防焦化策略，提高催化劑的穩定性，成為推動DRM發展的關鍵。
最近愛荷華州立大學 Wenyu Huang王斌，俄克拉荷馬大學跟Edward H.，美國西北大學 sargent用鎵（Ga）用鎵（Ga）部分置換鋁（Al）製備了Coal0.。5ga1.5O4-R催化劑。 實驗結果表明，coal05ga1.在100 hDRM穩定性實驗中，5O4-R催化劑的活性衰減可以忽略不計，CH4和CO2的轉化率分別穩定在49%和68%。
此外，煤05ga1.5O4-R在700時也進行了1000小時以上的DRM測試，反應過程中未發生催化劑失活，催化劑上未產生積碳，表明煤05ga1.5O4-R是一種穩定且無焦的DRM催化劑，具有工業規模應用的潛力（Coal05ga1.5O4-R經催化反應後易經煅燒還原再生）。
機理實驗和理論計算表明，程式公升溫表面反應（TPSR）通過減少CH4的活化來匹配碳的去除，使GA在實現氧化還原步驟之間更平衡的動力學中的作用合理化此外，GA增加了CH4脫氫所需的能量，減慢了該步驟的動力學，同時促進了碳去除。
值得注意的是，除了煤炭05ga1.除5O4-R外，熱力學優化的平衡動力學原理使得開發一系列無聚焦DRM催化劑成為可能：即原則上用其他3+價金屬部分代替Coal2O4中的Al可以得到無聚焦DRM催化劑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，從而達到脫碳平衡。
balancing elementary steps enables coke-free dry reforming of methane. nature communications, 2023. doi: 10.1038/s41467-023-43277-0