亲爱的研友该休息了!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!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Room-Temperature Photooxidation of CH4 to CH3OH with Nearly 100% Selectivity over Hetero-ZnO/Fe2O3 Porous Nanosheets

化学 X射线光电子能谱 吸附 异质结 电子顺磁共振 光化学 选择性 键裂 多孔性 物理化学 化学工程 有机化学 核磁共振 材料科学 催化作用 工程类 物理 光电子学
作者
Kai Zheng,Yang Wu,Juncheng Zhu,Mingyu Wu,Xingchen Jiao,Li Li,Shumin Wang,Minghui Fan,Jun Hu,Wensheng Yan,Junfa Zhu,Yongfu Sun,Yi Xie
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:144 (27): 12357-12366 被引量:188
标识
DOI:10.1021/jacs.2c03866
摘要

The huge challenge for CH4 photooxidation into CH3OH lies in the activation of the inert C–H bond and the inhibition of CH3OH overoxidation. Herein, we design two-dimensional in-plane Z-scheme heterostructures composed of two different metal oxides, with efforts to polarize the symmetrical CH4 molecules and strengthen the O–H bond in CH3OH. As a prototype, we first fabricate ZnO/Fe2O3 porous nanosheets, where high-resolution transmission electron microscopy and in situ X-ray photoelectron spectroscopy affirm their in-plane Z-scheme heterostructure. In situ Fourier transform infrared spectra and in situ electron paramagnetic resonance spectra demonstrate their higher amount of ·CH3 radicals relative to the pristine ZnO porous nanosheets, in which density functional theory calculations validate that the high local charge accumulation on Fe sites lowers the CH4 adsorption energy from 0.14 to 0.06 eV. Moreover, the charge-accumulated Fe sites strengthen the polarity of the O–H bond in CH3OH through transferring electrons to the O atoms, confirmed by the increased barrier from 0.30 to 2.63 eV for *CH3O formation, which inhibits the homolytic O–H bond cleavage and thus suppresses CH3OH overoxidation. Accordingly, the CH3OH selectivity over ZnO/Fe2O3 porous nanosheets reaches up to nearly 100% with an activity of 178.3 μmol–1 gcat–1, outperforming previously reported photocatalysts without adding any oxidants under room temperature and ambient pressure.
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
cx发布了新的文献求助50
3秒前
3秒前
羞涩的初兰完成签到 ,获得积分20
5秒前
JamesPei应助落伍少年采纳,获得10
14秒前
Leedesweet发布了新的文献求助10
15秒前
彩色口红完成签到,获得积分10
21秒前
复杂芷文完成签到,获得积分10
23秒前
桃之夭夭完成签到 ,获得积分10
24秒前
科研通AI6.4应助Leedesweet采纳,获得10
29秒前
gjww发布了新的文献求助100
34秒前
qingzx发布了新的文献求助10
35秒前
39秒前
诺曦完成签到,获得积分10
40秒前
赘婿应助稻草人采纳,获得50
46秒前
58秒前
orixero应助现代的初雪采纳,获得10
58秒前
PATer发布了新的文献求助10
1分钟前
海洋球完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
稻草人发布了新的文献求助50
1分钟前
PATer完成签到,获得积分10
1分钟前
研友_惊鸿完成签到,获得积分10
1分钟前
合适的太英完成签到,获得积分10
1分钟前
稻草人完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
束滟泽完成签到,获得积分10
1分钟前
刘文赋完成签到,获得积分10
1分钟前
Demi_Ming完成签到,获得积分10
1分钟前
是椰完成签到,获得积分10
1分钟前
柔弱藏花完成签到,获得积分10
1分钟前
奶酪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
充电宝应助cx采纳,获得50
1分钟前
Criminology34应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
1分钟前
科目三应助光轮2000采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
我爱科研完成签到,获得积分10
1分钟前
123发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7738660
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9287722
关于积分的说明 20184639
捐赠科研通 7316600
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3305993
关于科研通互助平台的介绍 2458309
邀请新用户注册赠送积分活动 2315876