甲烷(CH₄)与二氧化碳(CO₂)的羧化合成醋酸(CH₃COOH)是利用这两种温室气体的理想化学反应，原子效率为100%，但在温和的条件下仍是一个巨大的挑战。

近日，中科大Weixin Huang首次提出了由γ射线驱动的H₂O辐射催化的概念，作为一种有效和选择性的途径，可以在RT时从水相中的甲烷和二氧化碳温室气体中产生有价值的甲酸。

文章要点

1）CH₄+·OH和CO₂+e_aq⁻反应之间存在独特的相互促进作用，可以有效地利用H₂O辐解产生的·OH自由基和e_aq⁻，同时将CH₄和CO₂分别活化为·CH₃和·CO₂−自由基，这两个自由基随后主要与H⁺物种偶联，选择性地生成CH₃COOH。

2）尽管γ射线表现出强烈而危险的辐射效应，但它被安全地大规模利用，并代表着容易获得和可持续的能源。这种由γ射线驱动的新型H₂O辐射催化可能扩展到其他类型的反应，并具有扩大规模的潜力。

参考文献

Fei Fang, et al, Water Radiocatalysis for Selective Aqueous-Phase Methane Carboxylation with Carbon Dioxide into Acetic Acid at Room Temperature, J. Am. Chem. Soc., 2024

https://doi.org/10.1021/jacs.3c14632