JACS：“单原子巢”光催化甲烷偶联制乙烷

催化计 · 公众号 · · 2024-08-17 16:00

正文

光催化群-2： 927909706

福州大学龙金林教授、东南大学黄皓玮博士、华东理工大学贾艳艳博士等 报道构筑多个空间靠近的单原子，从而设计了一种新型单原子巢催化剂（ single-atom nest catalyst ）。

本文要点

要点1. 这种 “ 单原子巢 ” 催化剂的设计目的是充分的利用单原子催化剂，同时能够避免立体位阻效应影响偶联反应。设计的 Pt 单原子巢催化剂的相邻 Pt 原子间距 4 Å ，精确的修饰在 TiO ₂ 载体表面用于光催化甲烷非氧化偶联。

要点2. Pt 单原子巢催化剂在光催化甲烷偶联反应中表现了优异的活性，生成 C ₂ H ₆ 的产率达到 251.6 μmol g ^-1 h ^-1 ， TOF 达到 20 h ^-1 ，比 Pt 单原子催化剂的性能高 3.2 倍。 DFT 理论计算结果说明 Pt 单原子巢能够降低活化 CH ₄ 分子的活化能能垒，因此改善偶联反应。

Pu Zhang, Junwei Li, Haowei Huang*, Xiaoyu Sui, Haihua Zeng, Haijiao Lu, Ying Wang, Yanyan Jia*, Julian A. Steele, Yanhui Ao, Maarten B. J. Roeffaers, Sheng Dai, Zizhong Zhang, Lianzhou Wang, Xianzhi Fu, and Jinlin Long*, Platinum Single-Atom Nests Boost Solar-Driven Photocatalytic Non-Oxidative Coupling of Methane to Ethane

DOI: 10.1021/jacs.4c08901

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c08901

电催化讨论群-1： 529627044

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均相催化与酶催化群-2： 929342001

纳米催化群-1： 256363607

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理论计算群-2： 863569400