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Selective photocatalytic oxidation of methane to C1 oxygenates by regulating sizes and facets over Au/ZnO

Nano Research 2024年第5期17卷 3810-3818页

作者： Qiang Zhou Xinyu Wang Xiaojie Tan Qinhua Zhang Hao Yang Tao Xing Mingqing Wang Mingbo Wu Wenting Wu State Key Laboratory of Heavy Oil Processing College of Chemistry and Chemical Engineering&Institute of New EnergyChina University of Petroleum(East China)Qingdao 266580China National Engineering Research Center of Coal Gasification and Coal-Based Advanced Materials ShanDong Energy Group CO.LTDJinan 250101China

Photocatalytic oxidation of methane to value-added chemicals is a promising process under mild conditions,nevertheless confronting great challenges in efficiently activating C-H bonds and inhibiting ***,we propose a comprehensive strategy for the selective generation of reactive oxygen species(ROS)by regulating the sizes and facets of Au nanoparticles loaded on *** photocatalytic methane oxidation at ambient temperature,a high oxygenates yield of 36.4 mmol·g^(-1)·h^(-1) with a nearly 100%selectivity has been achieved over the optimized 1.0%Au/ZnO-9.6(1%Au with(111)facet and 9.6 nm size on ZnO)photocatalyst,exceeding most reported *** investigations reveal that 1.0%Au/ZnO-9.6 with the medium size and Au(111)facet guarantees the favourable formation of superoxide radicals(·OOH)through mild oxygen reduction,ultimately leading to excellent photocatalytic methane oxidation *** work provides some guidance for the delicate design of photocatalysts for efficient photocatalytic methane oxidation and oxygen utilization.

关键词： photocatalysis methane oxidation radical regulation oxygen activation nanomaterial

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