光驱动CH₄无氧偶联(NOCM)是清洁氢和碳氢化合物生产潜在的替代方法。近日，华东理工大学Jinlong Zhang及Lingzhi Wang等多团队合作，合成了Pt团簇负载的Ga掺杂的多级多孔TiO₂-SiO₂微阵列光催化剂用于NOCM。实验发现，该催化剂高效催化CH₄偶联，速率达3.48 µmolg^-1h^-1，C₂H₆选择性达90%，是纯的TiO₂-SiO₂微阵列活性的13倍；光照32h，产H₂量达36 µmolg^-1，CH₄转化率28%。进一步实验和理论计算表明，Ga取代氧空穴旁边五配位Ti，稳定了捕获单电子的氧空穴，减少了电子从氧空穴到Pt的转移，使得生成大量的阳离子Pt。阳离子Pt和富电子金属态Pt形成正负离子活性对，能更有效地使C-H键断裂。

Shiqun Wu, Lingzhi Wang,* Jinlong Zhang *, et al. Ga-doped and Pt-loaded Porous TiO₂-SiO₂ for Photocatalytic Nonoxidative Coupling of Methane. J. Am. Chem. Soc., 2019

DOI: 10.1021/jacs.8b13858

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