唐军旺教授、UCL兰阳教授等 Nat. Sustain.: 光子-声子联动催化实现高效甲烷制甲醛

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点击蓝字关注我们 甲烷是页岩气和甲烷水合物的主要成分，储量丰富。通过低碳过程将其转化为高价值的液体化学品和燃料，是实现化石原料经济最大化和减少温室气体排放的有前途途径。甲醛（HCHO）是甲烷的高产量衍生物，是生产工业树脂和塑料的重要前体，在纺织和制药行业中也有重要应用。传统的甲烷制甲醛方法往往需要高温高压条件，能耗较大，且选择性较低。直接将甲烷氧化为甲醛更加环保高效，但由于甲烷的化学惰性和C-H键的高结合能（439 kJ mol −1 ），传统热催化反应温度超过500°C，导致甲醛过度氧化为CO和CO 2 。光催化可以在温和条件下将甲烷选择性氧化为甲醛（>90%），但产率很低。因此，在光催化中引入声子能量，有望实现将甲烷选择性和高效地转化为甲醛。引入声子能量不仅仅增强反应动力学，更重要的是可以更巧妙地调控 ………………………………