WO₃是最有前景的甲烷光催化选择性氧化制备甲醛的光催化剂，但是人们对于WO₃光催化制备甲醛的选择性和催化活性仍存在争议。

有鉴于此，国家纳米科学中心唐智勇院士、广州大学韩冬雪教授、牛利教授等报道分别研究{001}晶面和{110}晶面WO₃模型光催化剂。

主要内容

（1）

研究发现{001}晶面构成的WO₃光催化剂能够以100 %选择性生成甲醛，反应机理为催化活性位点机理；{110}晶面构成的WO₃光催化剂无法选择性生成甲醛，这是因为{110}晶面的甲烷光催化氧化反应遵循自由基过程，其中包括许多中间产物。

（2）

通过原位DRIFT光谱表征、ESR表征，以及理论计算研究说明WO3催化剂表面CH₄分子和H₂O分子发生竞争吸附，因此导致甲烷的光催化氧化反应产生许多路径。这项微观机理研究有助于设计高性能的甲烷光催化转化光催化剂。

参考文献

Fan, Y., Jiang, Y., Lin, H. et al. Insight into selectivity of photocatalytic methane oxidation to formaldehyde on tungsten trioxide. Nat Commun 15, 4679 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-49138-8

https://www.nature.com/articles/s41467-024-49138-8