JACS：常压条件下三铜簇合物高效选择性甲烷氧化的电压门控电催化

Nanoyu

2022-05-27

目前，人们对开发甲烷(CH₄)在常温下氧化制甲醇(CH₃OH)的技术充满极大兴趣，以避免传统的间接热催化中的高温要求。考虑到人们对利用甲烷用于能源和工业应用的兴趣，以及需要开发一种有效的催化剂来控制甲烷排放到大气中以对抗全球变暖和气候变化，其具有重要意义。

近日，台湾中央研究院Sunney I. Chan，Steve S.-F. Yu报道了一种通过在阴极表面固定三铜簇合物催化剂来实现甲烷选择性氧化的电催化策略。

文章要点

1）在氧气和甲烷存在下，这些催化剂在阈值阴极电位以上的活化可以引发氧原子转移到甲烷的氧气化学。催化剂的周转是通过从电极向三元催化剂注入电子来完成的。

2）这项技术大大提高了甲烷氧化催化剂的性能。在环境条件下，这种具有挑战性的水中化学转化获得了前所未有的周转频率(>40 min⁻¹)和高产量(12 h内周转次数>30000)。此外，该技术绿色环保，适合现场直接将甲烷转化为甲醇。

参考文献

Yi-Fang Tsai, et al, Voltage-Gated Electrocatalysis of Efficient and Selective Methane Oxidation by Tricopper Clusters under Ambient Conditions, J. Am. Chem. Soc., 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c01169

https://doi.org/10.1021/jacs.2c01169