ACS Catal：Au-Pd/ZnO光催化O2氧化CH4制备甲醇

纳米技术

2024-01-12

在温和的反应条件进行光催化甲烷氧化制备甲醇是一种具有前景的路线，但是光催化甲烷氧化反应面临着难以同时得到高转化率和高产物选择性的困难。

有鉴于此，中国石油大学吴明铂、吴文婷等提出Au-Pd/ZnO光催化剂能够从O₂通过O₂→*OOH→·OH过程快速的直接生成·OH，通过这个过程能够避免使用或者生成水溶性H₂O₂，同时避免H₂O₂的扩散，因此Au-Pd/ZnO在光催化生成甲醇中实现了优异的选择性和产量。

主要内容

（1）

发展了Au-Pd/ZnO光催化剂，优化比例的1.0 % Au-Pd/ZnO在光催化甲烷氧化反应中，甲醇的产量达到81.0 μmol h^-1，甲醇的选择性达到88.2 %，这个光催化生成甲醇的结果比大多数报道的体系更好。

（2）

光催化剂的Au-Pd合金能够改善O₂吸附，增强*OOH中间体切断O-O化学键，因此有助于快速直接生成·OH，提高CH₃OH的产量和选择性。这项工作有助于设计甲烷氧化反应和使用O₂作为氧化剂的光催化剂复合材料。

参考文献

Qiang Zhou, Xiaojie Tan, Xinyu Wang, Qinhua Zhang, Chong Qi, Hao Yang, Zhengqiu He, Tao Xing, Mingqing Wang, Mingbo Wu*, and Wenting Wu*, Selective Photocatalytic Oxidation of Methane to Methanol by Constructing a Rapid O₂ Conversion Pathway over Au–Pd/ZnO, ACS Catal. 2024, 14, 955–964

DOI: 10.1021/acscatal.3c04374

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.3c04374