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福州大學(xué)龍金林教授、東南大學(xué)黃皓瑋博士、華東理工大學(xué)賈艷艷博士等報道構(gòu)筑多個空間靠近的單原子，從而設(shè)計了一種新型單原子巢催化劑（single-atom nest catalyst）。

本文要點(diǎn)

（1）

這種“單原子巢”催化劑的設(shè)計目的是充分的利用單原子催化劑，同時能夠避免立體位阻效應(yīng)影響偶聯(lián)反應(yīng)。設(shè)計的Pt單原子巢催化劑的相鄰Pt原子間距4 ?，精確的修飾在TiO₂載體表面用于光催化甲烷非氧化偶聯(lián)。

（2）

Pt單原子巢催化劑在光催化甲烷偶聯(lián)反應(yīng)中表現(xiàn)了優(yōu)異的活性，生成C2H6的產(chǎn)率達(dá)到251.6 μmol g^-1 h^-1，TOF達(dá)到20 h^-1，比Pt單原子催化劑的性能高3.2倍。DFT理論計算結(jié)果說明Pt單原子巢能夠降低活化CH₄分子的活化能能壘，因此改善偶聯(lián)反應(yīng)。

參考文獻(xiàn)

Pu Zhang, Junwei Li, Haowei Huang*, Xiaoyu Sui, Haihua Zeng, Haijiao Lu, Ying Wang, Yanyan Jia*, Julian A. Steele, Yanhui Ao, Maarten B. J. Roeffaers, Sheng Dai, Zizhong Zhang, Lianzhou Wang, Xianzhi Fu, and Jinlin Long*, Platinum Single-Atom Nests Boost Solar-Driven Photocatalytic Non-Oxidative Coupling of Methane to Ethane

DOI: 10.1021/jacs.4c08901

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c08901