光催化甲烷偶联制备高附加值工业化学品是一种具有吸引力的绿色可持续技术路线，但是通常光催化甲烷偶联反应面临着甲烷转化率低和产物过度氧化的双重局限。

有鉴于此，中国科学技术大学熊宇杰、高超等设计了一种流动相光催化甲烷氧化偶联催化体系，这种流动相光催化体系通过温和的活性氧物种、表面plasmon极化效应、多个位点反应气等方法结合，从而避免产物的过度氧化。

主要内容

（1）

设计了Au/TiO₂光催化剂，安装在三维打印流动相光反应器内，实现了218.2 μmol h^-1的CH₄转化率，产物的C₂₊选择性达到~90 %，而且能够稳定的工作240 h。

（2）

这项工作通过同时的设计反应器和设计光催化剂，从而能够调控传质过程、反应物分子的活化、阻碍产物分子过度氧化，构筑高性能流动相光催化甲烷氧化偶联体系。

参考文献

Yihong Chen, Yuan Zhao, Dong Liu, Gang Wang, Wenbin Jiang, Shengkun Liu, Wenqing Zhang, Yaping Li, Zili Ma, Tianyi Shao, Hengjie Liu, Xiyu Li, Zhiyong Tang, Chao Gao*, and Yujie Xiong*, Continuous Flow System for Highly Efficient and Durable Photocatalytic Oxidative Coupling of Methane, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.3c10069

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c10069