Nearly 100% selective and visible-light-driven methane conversion to formaldehyde via. single-atom Cu and Wδ+

光化学 Atom(片上系统) 甲烷 甲醛 化学 材料科学 计算机科学 有机化学 嵌入式系统
作者
Lei Luo,Xiaoyu Han,Keran Wang,Youxun Xu,Lunqiao Xiong,Jiani Ma,Zhengxiao Guo,Junwang Tang
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:14 (1) 被引量:85
标识
DOI:10.1038/s41467-023-38334-7
摘要

Direct solar-driven methane (CH4) reforming is highly desirable but challenging, particularly to achieve a value-added product with high selectivity. Here, we identify a synergistic ensemble effect of atomically dispersed copper (Cu) species and partially reduced tungsten (Wδ+), stabilised over an oxygen-vacancy-rich WO3, which enables exceptional photocatalytic CH4 conversion to formaldehyde (HCHO) under visible light, leading to nearly 100% selectivity, a very high yield of 4979.0 μmol·g-1 within 2 h, and the normalised mass activity of 8.5 × 106 μmol·g-1Cu·h-1 of HCHO at ambient temperature. In-situ EPR and XPS analyses indicate that the Cu species serve as the electron acceptor, promoting the photo-induced electron transfer from the conduction band to O2, generating reactive •OOH radicals. In parallel, the adjacent Wδ+ species act as the hole acceptor and the preferred adsorption and activation site of H2O to produce hydroxyl radicals (•OH), and thus activate CH4 to methyl radicals (•CH3). The synergy of the adjacent dual active sites boosts the overall efficiency and selectivity of the conversion process.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
默默白开水完成签到 ,获得积分10
刚刚
sunc完成签到,获得积分10
刚刚
诗轩发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
苏打完成签到,获得积分20
1秒前
xin发布了新的文献求助10
1秒前
英俊的铭应助MIAOMIAO采纳,获得10
1秒前
2秒前
研友_VZG7GZ应助Steven采纳,获得10
2秒前
失眠的夜雪完成签到,获得积分10
2秒前
SKD发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
Lvy发布了新的文献求助10
4秒前
早早干饭应助冰魄落叶采纳,获得10
4秒前
学术嫪毐发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
科研通AI2S应助mmyhn采纳,获得10
5秒前
6秒前
sunc发布了新的文献求助30
6秒前
7秒前
英俊的铭应助聪明的元枫采纳,获得10
7秒前
归尘应助王小迪采纳,获得10
7秒前
8秒前
李可汗发布了新的文献求助10
8秒前
诗轩完成签到,获得积分20
8秒前
王凯伦完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
嗝嗝完成签到,获得积分10
9秒前
111发布了新的文献求助10
9秒前
Lychee发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
丘比特应助SKD采纳,获得10
9秒前
熠熠完成签到,获得积分10
9秒前
Hommand_藏山完成签到,获得积分10
10秒前
张萌洁发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
松果完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind (Sixth Edition) 1000
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 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 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3960462
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3506587
关于积分的说明 11131436
捐赠科研通 3238853
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1789898
邀请新用户注册赠送积分活动 872032
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 803118