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微型水液滴具有非常特殊的氧化還原活性，能夠在溫和條件將甲烷轉(zhuǎn)化為甲烷的衍生物。甲烷分子的C(sp³)-H化學(xué)鍵在微液滴的水-空氣界面通過羥基自由基或者氫自由基活化，生成甲基自由基（·CH₃）。生成的·CH₃能夠在空氣中與O₂反應(yīng)，與空氣-水界面的OH·和H·反應(yīng)，或者與空氣-水界面的H₂O₂反應(yīng)，生成甲醇或者其他產(chǎn)物。

有鑒于此，斯坦福大學(xué)Richard N. Zare、法赫德國王石油與礦業(yè)大學(xué)Chanbasha Basheer等報道微型水液滴在溫和條件轉(zhuǎn)化甲烷制備氧化衍生物。

主要內(nèi)容：

（1）

作者通過氣相色譜、質(zhì)譜、¹H或¹³C NMR等表征手段驗證反應(yīng)生成甲醇和其他氧化衍生物。表征發(fā)現(xiàn)反應(yīng)能夠生成甲酸、乙酸、乙醇、CO₂、甲基過氧化物等副產(chǎn)物。

（2）

通過超聲處理，這種微型水液滴引發(fā)甲烷氧化反應(yīng)能夠進一步增強，在30 min生成濃度高達2.66±0.77 mM甲醇。在各種產(chǎn)物中，甲醇的選擇性達到19.2 %。

參考文獻

Xiaowei Song, Chanbasha Basheer*, and Richard N. Zare*, Water Microdroplets-Initiated Methane Oxidation, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c08643

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c08643