通過綠色的替代性光催化策略,將甲烷直接轉化為C1含氧衍生物,是替代傳統能量密集且具有高碳排放的多步驟處理過程非常好的路徑。但是目前批反應器中的氣體-液體-固體反應通常需要高壓反應條件,并且面臨難以實時分離產物以及無法達到工業化需要的濃度的問題。
有鑒于此,浙江大學吳忠標教授、劉越教授等報道一種連續相的氣體-固體光熱催化反應體系,在溫和壓力下將甲烷轉化為甲醛。
本文要點:
(1)
在溫和反應條件下將甲烷轉化為甲醛能夠輕易的通過水吸附方式收集。使用Ag單原子修飾ZnO作為光催化劑,甲醛產量達到117.8±1.7 μmol h-1,選擇性達到71.2±0.8 %。
(2)
并且在12 h內通過水吸附方式得到濃度較高(514.2±33.7 μmol mL-1,1.54±0.10 wt. %)甲醛溶液,克服了傳統批次反應器的產物富集問題。這項研究為可持續的工業級甲烷轉化為高附加值化學品提供一種穩健的技術路線。
參考文獻
Wang, Y., Zhang, Y., Wang, X. et al. Photothermal direct methane conversion to formaldehyde at the gas-solid interface under ambient pressure. Nat Commun 16, 2550 (2025).
DOI: 10.1038/s41467-025-57854-y
https://www.nature.com/articles/s41467-025-57854-y