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CH₄直接氧化制備乙醇是具有吸引力的過程，但是該反應具有非常大的挑戰(zhàn)。這是因為CH₄轉化為乙醇的過程包括同時的碳鏈增長和羥基化。對于通常的粉末分散CH₄催化體系在催化反應過程中產生豐富的活性氧，容易導致產物的過氧化?；钚匝跷锓N具有很強的親核進攻能力，這導致光催化反應更容易生成C1的氧化衍生物。

有鑒于此，華東理工大學張金龍教授、王靈芝教授等報道親水性的漂浮Fe(III)交聯多孔海藻酸鹽（alginate）水凝膠膜構筑三相催化界面，改善光催化甲烷生成乙醇的性能。

本文要點

（1）

在多孔結構內修飾C₃N₄ [Fe(III)@ACN]，從而能夠增強H₂O分子和CH₄分子與催化活性位點以及多孔通道內活性物種的接觸。光激發(fā)Fe(II)能夠引發(fā)H₂O₂之間Fenton反應生成·OH。三相界面處的CH₄傳質效應得到增強，因此能夠更好的與·OH反應生成·CH₃，并且促進碳鏈增長，從而將CH₄轉化為CH₃OH變?yōu)镃₂H₅OH。

（2）

Fe(III)@ACN催化劑產物的有機醇選擇性達到96 %，而且C₂H₅OH在有機醇的比例達到90 %，產率達到171.7 μmol g^-1 h^-1。

參考文獻

Chun He, Lan Shang, Hongfu Zhu, Lianchao Yu, Lingzhi Wang*, and Jinlong Zhang*, Photocatalytic Conversion of Methane to Ethanol at a Three-Phase Interface with Concentration-Matched Hydroxyl and Methyl Radicals, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c01366

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c01366