亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Hydroxyl Radical Formation on Metal-Loaded Ga2O3 Photocatalysts for Dehydrogenative Coupling of Methane to Ethane with Water

光催化 光化学 甲烷氧化偶联 甲烷 化学 催化作用 选择性 激进的 金属 电子顺磁共振 水蒸气 无机化学 有机化学 核磁共振 物理
作者
Fumiaki Amano,Mizuki Ishimaru
出处
期刊:Energy & Fuels [American Chemical Society]
卷期号:36 (10): 5393-5402 被引量:16
标识
DOI:10.1021/acs.energyfuels.2c00401
摘要

Photocatalytic non-oxidative coupling of methane (photo-NOCM; 2CH4 → C2H6 + H2) can directly convert methane into ethane and hydrogen at room temperature. However, the apparent quantum efficiency (AQE) of photo-NOCM is very low in the absence of oxidants. We observed that photocatalytic dehydrogenative coupling of methane (photo-DHCM) proceeds in the presence of water vapor using Ga2O3-based photocatalysts under ultraviolet (UV) light irradiation. Photo-DHCM is efficiently induced over Pt/Ga2O3 and Pd/Ga2O3 photocatalysts, accompanied by steam reforming of methane (photo-SRM). For C2H6 production, the AQE of photo-DHCM with water vapor was more than 2 orders of magnitude higher than that of conventional photo-NOCM. However, the role of the metal co-catalyst supported on Ga2O3 for the production of C2H6 and H2 in photo-DHCM is unclear. The reaction mechanism accelerated by water vapor was assumed in which CH4 was activated by a hydroxyl radical (•OH) and homocoupling occurred by the two methyl radicals. Therefore, •OH formation affects the productivity and selectivity of the photocatalytic CH4 conversion. In this study, we investigated the effect of metal co-catalysts (Au, Ag, Ru, Rh, Pd, and Pt) supported on a Ga2O3 photocatalyst on •OH formation by an electron spin resonance (ESR) method using a spin-trapping agent. ESR measurements upon UV irradiation revealed that the •OH concentration was high in Au/Ga2O3, which exhibited a high C2H6 production rate (1140 μmol gcat–1 h–1; AQE = 4.3% at 254 nm) and high C2H6 selectivity (92.2% on a carbon basis). In contrast, Rh/Ga2O3, which had the lowest •OH concentration, exhibited high selectivity for photo-SRM and water-splitting reactions compared to photo-DHCM.
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
Liufgui应助花凉采纳,获得20
8秒前
Ava关闭了Ava文献求助
8秒前
科研通AI2S应助liudy采纳,获得10
23秒前
科研通AI2S应助sljzhangbiao11采纳,获得10
28秒前
29秒前
徐悦月发布了新的文献求助10
35秒前
三笠发布了新的文献求助10
35秒前
小刘完成签到,获得积分10
43秒前
49秒前
三笠完成签到,获得积分10
51秒前
传奇3应助Liiiiiiiiii采纳,获得10
53秒前
gt完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
文静栾完成签到 ,获得积分10
1分钟前
芝麻关注了科研通微信公众号
1分钟前
1分钟前
所所应助徐悦月采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
核桃发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
芝麻发布了新的文献求助10
1分钟前
昏睡的沛柔完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Aliya完成签到 ,获得积分10
1分钟前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
李李发布了新的文献求助10
2分钟前
bksqc发布了新的文献求助10
2分钟前
要文献啊完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
WUHUIWEN完成签到,获得积分10
2分钟前
Liiiiiiiiii发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
尊敬夜南发布了新的文献求助10
2分钟前
韦雪莲完成签到 ,获得积分10
2分钟前
wz完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
Liiiiiiiiii完成签到,获得积分10
3分钟前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
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 3990045
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3532108
关于积分的说明 11256334
捐赠科研通 3270943
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1805146
邀请新用户注册赠送积分活动 882270
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809228