甲烷（CH₄）氧化为增值化学品是非常具有挑战性的，因为CH₄在环境条件下具有高度惰性的化学性质，并且在升高的温度和压力下容易过度氧化为二氧化碳（CO₂）或一氧化碳（CO）。针对这一挑战，复旦大学Zheng Gengfeng、Han Qing通过使用具有掺杂铈（Ce）的氧化锌（ZnO）光催化剂证明了不对称Ce−O−Zn位点可实现CH₄和CO₂光催化偶联制备乙醇

本文要点：

1) 在光照下，CO₂吸附在Ce原子上并被光还原为CO，CH₄被Zn原子捕获并被光氧化为CH₃OOH。Ce和Zn原子在Ce─O─Zn位点上的紧密接触允许其进一步将CO和CH₃OH偶联生成乙醇。

2) 在没有额外的氧气（O₂）氧化剂或牺牲剂的情况下，乙醇的生产速率达到580µmol g⁻¹ h⁻¹。该工作通过不对称反应位点将两种温室气体转化为增值化学品，并促进了CH₄和CO₂利用的发展。

参考文献：

Shuya Hao et.al Photocatalytic Coupling of CH4 and CO2 to Ethanol on Asymmetric Ce−O−Zn Sites Adv. Functional Mater. 2023

DOI: 10.1002/adfm.202314118

https://doi.org/10.1002/adfm.202314118