已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Direct Photocatalytic Anaerobic Conversion of Methane and Water to Acetone over RhPd Alloy-Modified TiO2

化学 甲烷 光催化 氧合物 丙酮 光化学 催化作用 吸附 激进的 甲烷氧化偶联 脱碳 无机化学 羰基化 反应中间体 二氧化钛 光解 氧气 二氧化碳 格式化 除氧 合成气 均分解 化学工程
作者
Zhiyong Guo,Heng Zhang,Anyi Chen,Jiarong Li,Yuxuan Duan,Xiaoyun Jia,Xuejiao Wu,Adeel Mehmood,Bing Wang,Jiadong Xiao,Ye Wang,Kang Cheng
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:148 (37): 40372-40381
标识
DOI:10.1021/jacs.6c14611
摘要

Abstract Direct upgrading of methane into high-value C2+ oxygenates is severely constrained by conventional oxidative protocols, which inevitably favor over-oxidation to CO and CO2. Herein, we report an anaerobic photocatalytic strategy to directly upgrade CH4 and water into acetone (C3) over a RhPd alloy-engineered TiO2 catalyst without external CO or chemical oxidants. At 90 °C and 15 bar of CH4, this system delivers an acetone production rate of 873 μmol gcat–1 h–1 with an 85% liquid-phase selectivity, demonstrating maximized photon utilization alongside efficient H2 evolution. Mechanistic tracking reveals that hole-mediated H2O oxidation generates active hydroxyl radicals (•OH) that primarily drive methane homolysis to sequentially yield adsorbed carbonyl (*CO) equivalents. Crucially, the electronically coupled RhPd co-catalyst acts as an efficient extraction hub to divert photogenerated electrons via a continuous hydrogen-evolution relief channel to optimize charge separation, while concurrently utilizing its enhanced adsorption affinity to pool these in situ formed *CO species and migrating methyl fragments for relay carbonylation toward exclusive C3 acetone synthesis. This orchestrated harmony establishes a mild, anaerobic strategy for methane conversion, offering a pristine paradigm for controlling complex multi-carbon coupling trajectories in solar-to-chemical conversions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
璐璐的应助被WYP采纳,获得20
1秒前
2秒前
生活散文发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
生活散文发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
fuwq发布了新的文献求助20
5秒前
wenqing完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
biu的应助被Ryuki采纳,获得10
6秒前
6秒前
生活散文发布了新的文献求助10
7秒前
生活散文发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
生活散文发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
生活散文发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
生活散文发布了新的文献求助10
9秒前
生活散文发布了新的文献求助10
9秒前
生活散文发布了新的文献求助10
9秒前
生活散文发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
生活散文发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
生活散文发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
生活散文发布了新的文献求助10
10秒前
Sunny关注了科研通微信公众号
10秒前
生活散文发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1000
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 888
Rosenblum, Global Change Biology 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre (2012-09-10) 666
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7893413
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9403560
关于积分的说明 20857774
捐赠科研通 7496519
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3358725
关于科研通互助平台的介绍 2496964
邀请新用户注册赠送积分活动 2387800