第一作者：复旦大学 Shuya Hao
通讯作者：复旦大学 韩庆 郑耿锋
DOI：https://doi.org/10.1021/acscatal.4c05009
甲烷是一种温室气体，也是自然界中存在的丰富的C1燃料资源。甲烷选择性光催化转化为多碳化合物（C2+）既能减轻温室效应，又能提高甲烷的利用和价值，其中C-C耦合是多碳产物生产的关键。在环境温度和压力条件下实现这种有针对性的升级，需要有效激活甲烷中的C-H键，平衡各种自由基和C1中间体的吸附和解吸，以促进高效的C-C偶联。本文综述了近年来甲烷光催化转化为C2+产物的研究进展。首先强调了催化剂设计的重要性，包括活性位点组装、晶体表面和价态重构。然后，作者讨论了如何引入二氧化碳和一氧化碳等共反应物来增强碳链的生长途径。此外，还概述了循环系统和光电催化的发展。最后，对光催化甲烷转化技术的发展前景进行了展望。本文旨在为研究光催化甲烷C-C偶联反应生成多碳产物提供总体框架，从而为未来的研究方向提供环保高效的甲烷转化策略。
Figure 1. (a) Different pathways for photocatalytic conversion of CH4. (b) Strategies for photocatalytic CH4 to C2+ products: catalyst design,coreaction, and optimization of reaction conditions.
Photocatalytic CH4 Upgrading to Multicarbon Products
https://doi.org/10.1021/acscatal.4c05009
