甲烷好氧选择性氧化为C₁-含氧化合物仍然极具挑战，所形成的产物更容易、更连续地氧化成CO₂。

近日，开普敦大学Eric van Steen报道了甲烷在铂（Pt）基催化剂上的选择性好氧氧化，进而实现选择性生成甲醛。

文章要点

1）研究发现，甲醛的优先生成被认为是通过强吸附二σ-羟基甲氧基物种所进行，这将导致甲醛以其水合形式甲烷二醇的形式形成。反应速率与甲烷和氧气的分压无关，但受进料中水的存在的影响很大。研究发现，当催化剂与液态水接触时，反应进一步加强。

2）研究认为，水不仅饱和了表面，从而最大限度地减少了形成CO_X的前体的存在，而且还促进了产生甲烷二醇(水合甲醛)和甲醛的二σ-羟基甲氧基中间体的解吸。通过削弱二σ-羟基-甲氧基物种的吸附，促进所需产物从Pt表面脱附，并减少表面聚合程度，可以获得改善的催化性能。这可以通过合金化催化活性金属并通过改变d-带中心来改变吸附强度的变化来实现。

参考文献

Sinqobile V.L. Mahlaba, et al, Platinum-Catalysed Selective Aerobic Oxidation of Methane to Formaldehyde in the Presence of Liquid Water, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202206841

https://doi.org/10.1002/anie.202206841