Photocatalytic Oxidative Coupling of Methane to Ethane Using CO2 as a Soft Oxidant Over the Au/TiO2‐Vo Nanosheets

光催化 离解(化学) 吸附 X射线光电子能谱 甲烷 光化学 材料科学 甲烷氧化偶联 原位 氧气 傅里叶变换红外光谱 化学 催化作用 化学工程 物理化学 有机化学 工程类
作者
Mingyu Wu,Juncheng Zhu,Yang Wu,Siying Liu,Kai Zheng,Shumin Wang,Bangwang Li,Jing Li,Chengyuan Liu,Jun Hu,Junfa Zhu,Yongfu Sun,Yang Pan,Yi Xie
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/anie.202414814
摘要

Herein, we first report a photocatalytic OCM using CO2 as a soft oxidant for C2H6 production under mild conditions, where an efficient photocatalyst with unique interface sites is constructed to facilitate CO2 adsorption and activation, while concurrently boosting CH4 dissociation. As a prototype, the Au quantum dots anchored on oxygen‐deficient TiO2 nanosheets are fabricated, where the Au‐Vo‐Ti interface sites for CO2 adsorption and activation are collectively disclosed by in situ Kelvin probe force microscopy, quasi in situ X‐ray photoelectron spectroscopy and theoretical calculations. Compared with single metal site, the Au‐Vo‐Ti interface sites exhibit the lower CO2 adsorption energy and decrease the energy barrier of the *CO2 hydrogenation step from 1.05 to 0.77 eV via Au‐C and Ti‐O dual‐site bonding. The adsorbed CO2 reduces the energy barrier of *CH4 dissociation to *CH3 from 2.13 to 1.59 eV, contributing to CH4 oxidation. Additionally, in situ Fourier‐transform infrared spectroscopy unveils the Au site facilitates ethane production by engaging in *CH3‐Au interaction and accelerating CH3‐CH3 coupling. Thus, the photocatalyst demonstrates a high C2H6 evolution rate of 2.60 mmol g‐1 h‐1 for OCM using CO2 as the soft oxidant, surpassing most of previously reported photocatalysts regardless of OCM and nonoxidative coupling of methane.
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
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
holl发布了新的文献求助30
刚刚
jun完成签到,获得积分10
刚刚
小羊发布了新的文献求助10
刚刚
Pocketter发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
完美世界应助dw平如淡菊采纳,获得10
2秒前
宝贝发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
puhu给甜甜的难敌的求助进行了留言
3秒前
青灿笑完成签到,获得积分10
3秒前
EYU发布了新的文献求助10
3秒前
斯文幻天完成签到,获得积分10
3秒前
专注鼠标完成签到,获得积分10
3秒前
shiwo110完成签到,获得积分10
4秒前
乐乐应助小胖采纳,获得10
4秒前
佳佳发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
晨青发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
young驳回了老衲应助
7秒前
7秒前
绿色催化完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
taoeric发布了新的文献求助20
8秒前
斯文幻天发布了新的文献求助10
8秒前
廖尔阳完成签到,获得积分10
8秒前
飘逸访文完成签到,获得积分10
9秒前
Ao应助看文章的小余采纳,获得20
10秒前
淡淡梦容发布了新的文献求助10
10秒前
nanami完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
刘小小123完成签到,获得积分20
12秒前
宝贝完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
nanami发布了新的文献求助10
14秒前
汤圆儿发布了新的文献求助10
14秒前
yolodys关注了科研通微信公众号
14秒前
niuniuzi发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
36456657应助vino采纳,获得50
17秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1020
Impiego dell’associazione acetazolamide/pentossifillina nel trattamento dell’ipoacusia improvvisa idiopatica in pazienti affetti da glaucoma cronico 900
錢鍾書楊絳親友書札 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Mission to Mao: Us Intelligence and the Chinese Communists in World War II 600
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 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3297105
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2932642
关于积分的说明 8458124
捐赠科研通 2605306
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1422222
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 661339
邀请新用户注册赠送积分活动 644565