Regulation of Oxygen Activation Pathways to Optimize Photocatalytic Methane Oxidative Coupling Selectivity

甲烷氧化偶联 选择性 氧化磷酸化 光催化 氧气 催化作用 化学 甲烷 光化学 有机化学 生物化学
作者
Jiangjie Zhang,Junhui Zhang,Jinni Shen,Dongmiao Li,Jinlin Long,Wenxin Dai,Xuxu Wang,Zizhong Zhang
出处
期刊:ACS Catalysis 卷期号:: 3855-3866
标识
DOI:10.1021/acscatal.3c06016
摘要

Photocatalytic oxidative coupling of methane (POCM) is a direct way for the methane transformation into ≥C2 alkanes. However, the typical oxygen activation path often leads to the formation of strong oxidizing superoxide radical (O2–) species, which makes the whole reaction face serious selectivity problems. Herein, we constructed N and oxygen vacancy dual active sites on TiO2{001} nanosheets (TiO2–NVo) to regulate the oxygen activation pathway and achieve a high activity and selectivity of photocatalytic OCM. Compared with ordinary Au/TiO2{001} nanosheets, the alkane yields of Au/TiO2–NVo are increased from 16 μmol h–1 to 32 μmol h–1, and the selectivity of alkanes increased from 61% to 93%. The performance is superior when compared with the reported till date in photocatalytic OCM in batch reactors. The superior performance originates from the unique N–Vo dual active sites for synergistically cleaving the detrimental O2– into desirable mono-oxygen active species (O·–) to suppress undesired overoxidation reaction. The formed O·– species from O2– dissociation, in turn, is active for the selective H abstraction of CH4 into •CH3 to improve the subsequent C–C coupling reaction on the Au nanocluster surface. This work provides a new approach of O2 dissociation to address the overoxidation of methane in an aerobic environment for achieving highly selective CH4 conversion.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
沉默灵竹发布了新的文献求助10
1秒前
生动半青完成签到 ,获得积分10
1秒前
荞麦皮给荞麦皮的求助进行了留言
2秒前
2秒前
2秒前
4秒前
4秒前
科目三应助小叶采纳,获得10
5秒前
yjj发布了新的文献求助10
5秒前
LSH发布了新的文献求助10
6秒前
CWNU_HAN应助Mia采纳,获得30
6秒前
d22110652完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
YYJ发布了新的文献求助20
8秒前
冷傲鸡翅完成签到,获得积分10
8秒前
合适耳机完成签到,获得积分10
8秒前
呵呵完成签到,获得积分10
9秒前
香蕉觅云应助你的文献采纳,获得10
10秒前
此木发布了新的文献求助10
10秒前
韩大大完成签到,获得积分10
11秒前
liunian发布了新的文献求助10
11秒前
李思超发布了新的文献求助210
11秒前
熹贵妃完成签到,获得积分10
12秒前
十三发布了新的文献求助10
12秒前
香蕉觅云应助YYJ采纳,获得10
13秒前
13秒前
I7发布了新的文献求助10
13秒前
ly0815完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
fionaFDU发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
小蘑菇应助SuYR采纳,获得10
18秒前
19秒前
zc发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
20秒前
22秒前
TEY完成签到 ,获得积分10
22秒前
xiaoran发布了新的文献求助10
22秒前
Lucas应助MAOMAO采纳,获得10
23秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
We shall sing for the fatherland 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Electronic Structure Calculations and Structure-Property Relationships on Aromatic Nitro Compounds 500
マンネンタケ科植物由来メロテルペノイド類の網羅的全合成/Collective Synthesis of Meroterpenoids Derived from Ganoderma Family 500
Emerging Pollutants 410
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2378586
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2085952
关于积分的说明 5234775
捐赠科研通 1812978
什么是DOI,文献DOI怎么找? 904702
版权声明 558574
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 482979