Nat. Commun.：整合光化学和光热效应助力选择性甲烷氧化偶联

本文报道了一种由Au和CeO2纳米颗粒修饰的ZnO光催化剂，用于甲烷氧化偶联反应生成多碳C2+烷烃。研究背景是甲烷直接光催化氧化为高附加值化学品备受关注，但高转化率、高生产率和高选择性的同时实现仍具挑战性。研究目的是通过整合光化学和光热效应，提高甲烷氧化偶联反应的效率和选择性。实验结果表明，在广谱光照射下，该催化剂实现了创纪录的C2+生成速率（17,260 μmol g-1 h-1）和约90%的选择性。结论表明，紫外光激发的ZnO引发光化学反应，而Au和CeO2的协同作用增强了CH4和O2的活化，同时Au纳米颗粒的光热效应促进了··CH3自由基的脱附，从而促进C-C偶联反应。