Passivating Lattice Oxygen in ZnO Nanocrystals to Reduce its Interactions with the Key Intermediates for a Selective Photocatalytic Methane Oxidation to Methanol

光催化 甲烷 甲醇 纳米晶 甲烷厌氧氧化 氧气 材料科学 化学工程 光化学 化学 无机化学 纳米技术 催化作用 有机化学 工程类
作者
Rong Lan,Zhuofeng Hu,Haoran Liu,Kui Shen,Hui Wang,Tingting Hou,Yingwei Li
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/anie.202425186
摘要

An inevitable overoxidation process is considered as one of the most challenging problems in the direct conversion of methane (CH4) to methanol (CH3OH), which is limited by the uncontrollable cracking of key intermediates. Herein, we have successfully constructed a photocatalyst, the Fe-doped ZnO hollow polyhedron (Fe/ZnOHP), for the highly selective photoconversion of CH4 to CH3OH under mild conditions. In-situ experiments and density functional theory calculations confirmed that the introduction of Fe was able to decrease the energy level of the O 2p orbital, which passivated the activity of lattice oxygen in ZnO nanocrystals. This passivation effect greatly weakened the interaction between *CH3 and lattice oxygen, thus facilitating the conversion of *CH3O to *CH3 intermediate rather than the direct desorption of *CH3O. As a result, Fe/ZnOHP exhibited excellent CH3OH generation rate (ca. 1009 μmol gcat-1 h-1) and selectivity (ca. 96%) in the photocatalytic conversion of CH4 at room temperature and low pressure.
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

祝大家在新的一年里科研腾飞
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
彩色草莓完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
幸运的bella完成签到,获得积分10
2秒前
善学以致用应助zeke采纳,获得10
3秒前
3秒前
5秒前
sutharsons应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
8秒前
hhhhmmmn完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
zeke完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
Sure发布了新的文献求助10
11秒前
Good_小鬼完成签到,获得积分10
11秒前
yatou5651发布了新的文献求助30
15秒前
渔舟唱晚应助小智采纳,获得10
20秒前
愉快的傲霜完成签到,获得积分10
21秒前
奋斗慕凝完成签到 ,获得积分10
22秒前
8023完成签到,获得积分10
23秒前
suki完成签到 ,获得积分10
26秒前
26秒前
好好好完成签到 ,获得积分10
27秒前
conniechen完成签到 ,获得积分10
31秒前
Brady6完成签到,获得积分10
33秒前
33秒前
34秒前
Leslie完成签到,获得积分10
34秒前
35秒前
8023发布了新的文献求助10
38秒前
00K发布了新的文献求助10
39秒前
44秒前
568zhzu完成签到,获得积分10
44秒前
谦让雨安发布了新的文献求助10
44秒前
葫芦瓢完成签到,获得积分10
47秒前
48秒前
vv完成签到 ,获得积分10
50秒前
A吞发布了新的文献求助10
53秒前
568zhzu发布了新的文献求助10
53秒前
nns发布了新的文献求助10
57秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2000
The Restraining Hand: Captivity for Christ in China 500
The Collected Works of Jeremy Bentham: Rights, Representation, and Reform: Nonsense upon Stilts and Other Writings on the French Revolution 320
Encyclopedia of Mental Health Reference Work 300
脑血管病 300
The Unity of the Common Law 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3371704
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2989769
关于积分的说明 8737179
捐赠科研通 2673092
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1464361
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 677506
邀请新用户注册赠送积分活动 668824