光催化甲烷活化制乙烷效率可達多少?

2021-01-08 道大學

甲烷活化一直被認為是科研界的「聖杯」，通過熱催化的方法，將甲烷轉化為高附加值化學品及燃料，通常需要高溫來實現（大於800攝氏度）。然而光催化甲烷轉化則可將溫度降至室溫，光催化甲烷偶聯已有二十多年的發展，但是仍然存在乙烷產率低和催化劑量子效率低的問題。

那麼目前光催化甲烷活化制乙烷效率最高可達多少呢？

最新一篇頂刊論文《自然 能源》回答了這個問題，在二氧化鈦、磷鎢酸和銀陽離子組成的納米複合材料上，乙烷選擇性達到90%，產率達9%，量子效率更高(362 nm處為3.5%)。

圖1 論文信息

此外這篇論文的意義在於提出了一種光化學循環策略，可作為在室溫下用甲烷選擇性準定量合成乙烷和其他高級烴類的可行方法。

數據出自論文：

Stoichiometric methane conversion to ethane using photochemicallooping at ambient temperature. NatEnergy(2020).

DOI:10.1038/s41560-020-0616-7

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