化学所JACS：WO₄⁺中超氧自由基促进甲烷氧化生成甲酰自由基

本文报道了中国科学院化学研究所赵艳霞和何圣贵研究团队在室温下利用钨氧化物团簇阳离子WO₄⁺高效催化甲烷氧化生成甲酰自由基（HCO•）的新机制。研究发现，WO₄⁺中的超氧自由基（O₂⁻•）能够动态调控钨中心的价态，避免其被还原，从而选择性断裂甲烷的三个C–H键，直接生成HCO•。实验表明该反应的效率高达80.5%，HCO•产物的分支比达52.7%。理论计算揭示了超氧自由基在稳定高价态钨和促进自由基解离中的关键作用。该研究为甲烷直接转化为高附加值自由基提供了新途径，对大气化学、燃烧化学和催化化学中HCO•反应网络的构建具有重要启示。