徐勇研究员课题组Nature Communications赏析: 选择性光驱动甲烷氧化制乙醇

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第一作者：薛飞 通讯作者：刘茂昌教授，黄小青教授，徐勇研究员 通讯单位：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 论文DOI：10.1038/s41467-024-54835-5 全文速览 本文开发了一种由Cu 9 S 5 和Cu单原子共同修饰的结晶氮化碳（Cu 9 S 5 /Cu-CCN）。利用Cu 9 S 5 的光热转换能力，将部分太阳能转化为热能，成功地将光热效应与光化学催化整合起来，实现了高效太阳能驱动甲烷（CH 4 ）氧化制乙醇（C 2 H 5 OH）。原位表征表明，Cu单原子作为电子受体将O 2 还原为∙OOH/∙OH自由基，而Cu 9 S 5 则作为空穴受体和局域热点促进CH 4 吸附、C-H活化和C-C偶联。理论计算表明，Cu 9 S 5 /Cu-CCN不仅可以优化CH 4 吸附/活化和C 2 H 5 OH脱附，还可以通过稳定∙CH 3 和∙CH 2 O中间体降低C-C偶联能垒。最终，C 2 H 5 OH产率达到549.7 μmol g -1 h -1 ，选择性为94.8%。 背景介绍 甲烷（CH 4 ）是天然气 ………………………………