Noble Metal-Free FeOOH/Li0.1WO3 Core–Shell Nanorods for Selective Oxidation of Methane to Methanol with Visible–NIR Light

纳米棒 光催化 贵金属 可见光谱 光化学 材料科学 催化作用 氧化物 无机化学 化学 金属 纳米技术 光电子学 冶金 生物化学
作者
Yi Zeng,Xin Luo,Feng Li,Anhua Huang,Hongmei Wu,Guo Qin Xu,Song Ling Wang
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:55 (11): 7711-7720 被引量:49
标识
DOI:10.1021/acs.est.1c01152
摘要

Hydroxyl radicals (OH) generated in the photocatalytic process are crucial to the conversion of methane (CH4) to value-added methanol (CH3OH) at room temperature. However, utilizing noble metal-free catalysts and low-energy photons of solar light, such as visible and near-infrared light (vis-NIR), is difficult to provide more electron states to form OH radicals. Here, we developed FeOOH/Li0.1WO3 core-shell nanorods via a two-step in/out co-modification of hexagonal tungsten oxide (h-WO3): (1) lithium ions intercalating into the hexagonal tunnels of h-WO3 to form Li0.1WO3 nanorods and (2) using FeOOH-wrapped Li0.1WO3 to obtain FeOOH/Li0.1WO3 core-shell nanorods. Introduction of lithium induces polaron transition in Li0.1WO3, enabling the absorption of vis-NIR light. Interestingly, FeOOH-based Fenton-like reaction when H2O2 is selected as an oxidant favors the generation of more OH radicals available for CH4 oxidation to CH3OH. Meanwhile, FeOOH with FeIII as an "electron sink" highly improves the separation of photoinduced electrons and holes in Li0.1WO3. Eventually, efficient selective formation of CH4OH is achieved with remarkable generation rates up to ∼342 and ∼160 μmol g-1 at visible light (420-700 nm) and NIR light (≥800 nm), respectively. Our finding opens up new possibilities for developing noble metal-free catalysts for solar energy-driven CH4 conversion to CH3OH under ambient conditions.
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
李振博完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
Sept6发布了新的文献求助10
3秒前
桃源笑意长新枝完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
早日毕业脱离苦海完成签到 ,获得积分10
4秒前
husass完成签到,获得积分10
5秒前
Nature应助清清子采纳,获得20
5秒前
ewww发布了新的文献求助10
6秒前
HJ完成签到,获得积分10
7秒前
和谐书雪完成签到,获得积分10
7秒前
土豪的黑夜完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
10秒前
CodeCraft应助可鲁贝洛斯采纳,获得10
10秒前
若思完成签到,获得积分10
12秒前
小蜜蜂发布了新的文献求助10
15秒前
无忧完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
LIAO完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
19秒前
20秒前
清爽的长颈鹿完成签到 ,获得积分10
20秒前
莫友安完成签到,获得积分10
21秒前
23秒前
小蜜蜂完成签到,获得积分10
23秒前
悟123完成签到 ,获得积分10
24秒前
24秒前
24秒前
英姑应助聪慧的过客采纳,获得10
25秒前
开朗的又亦完成签到,获得积分10
26秒前
iitj应助南昌小霸王采纳,获得20
26秒前
您晓发布了新的文献求助10
27秒前
锡嘻发布了新的文献求助10
28秒前
Guoyut完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
JianhuTu完成签到,获得积分10
30秒前
ali完成签到,获得积分10
34秒前
高分求助中
Psychopathic Traits and Quality of Prison Life 1000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 660
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6451870
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8263655
关于积分的说明 17609006
捐赠科研通 5516547
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2903799
邀请新用户注册赠送积分活动 1880790
关于科研通互助平台的介绍 1722669