• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

使用氧气通过PdCu/沸石将甲烷选择性氧化为含氧化合物的串联催化作用

Tandem Catalysis for Selective Oxidation of Methane to Oxygenates Using Oxygen over PdCu/Zeolite.

作者信息

Wu Bo, Lin Tiejun, Huang Min, Li Shenggang, Li Ji, Yu Xing, Yang Ruoou, Sun Fanfei, Jiang Zheng, Sun Yuhan, Zhong Liangshu

机构信息

CAS Key Laboratory of Low-Carbon Conversion Science and Engineering, Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, 201210, P. R. China.

University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100049, P. R. China.

出版信息

Angew Chem Int Ed Engl. 2022 Jun 13;61(24):e202204116. doi: 10.1002/anie.202204116. Epub 2022 Apr 20.

DOI:10.1002/anie.202204116
PMID:35362182
Abstract

Selective oxidation of methane to oxygenates with O under mild conditions remains a great challenge. Here we report a ZSM-5 (Z-5) supported PdCu bimetallic catalyst (PdCu/Z-5) for methane conversion to oxygenates by reacting with O in the presence of H at low temperature (120 °C). Benefiting from the co-existence of PdO nanoparticles and Cu single atoms via tandem catalysis, the PdCu/Z-5 catalyst exhibited a high oxygenates yield of 1178 mmol g  h (mmol of oxygenates per gram Pd per hour) and at the same time high oxygenates selectivity of up to 95 %. Control experiments and mechanistic studies revealed that PdO nanoparticles promoted the in situ generation of H O from O and H , while Cu single atoms not only accelerated the activation of H O for the generation of abundant hydroxyl radicals (⋅OH) from H O decomposition, but also enabled the homolytic cleavage of CH by ⋅OH to methyl radicals (⋅CH ). Subsequently, the ⋅OH reacted quickly with the ⋅CH to form CH OH with high selectivity.

摘要

在温和条件下用氧气将甲烷选择性氧化为含氧化合物仍然是一个巨大的挑战。在此,我们报道了一种ZSM-5(Z-5)负载的PdCu双金属催化剂(PdCu/Z-5),用于在低温(120 °C)、氢气存在的情况下,使甲烷与氧气反应转化为含氧化合物。得益于通过串联催化共存的PdO纳米颗粒和Cu单原子,PdCu/Z-5催化剂表现出1178 mmol g  h(每克钯每小时含氧化合物的毫摩尔数)的高含氧化合物产率,同时含氧化合物选择性高达95%。对照实验和机理研究表明,PdO纳米颗粒促进了氧气和氢气原位生成过氧化氢,而Cu单原子不仅加速了过氧化氢的活化,使其从过氧化氢分解中产生大量羟基自由基(⋅OH),还能使⋅OH将CH均裂为甲基自由基(⋅CH )。随后,⋅OH与⋅CH 快速反应,以高选择性形成CH OH。

相似文献

1
Tandem Catalysis for Selective Oxidation of Methane to Oxygenates Using Oxygen over PdCu/Zeolite.使用氧气通过PdCu/沸石将甲烷选择性氧化为含氧化合物的串联催化作用
Angew Chem Int Ed Engl. 2022 Jun 13;61(24):e202204116. doi: 10.1002/anie.202204116. Epub 2022 Apr 20.
2
Selective Oxidation of Methane to Oxygenates using Oxygen via Tandem Catalysis.通过串联催化利用氧气将甲烷选择性氧化为含氧化合物。
Chemistry. 2023 Mar 22;29(17):e202203057. doi: 10.1002/chem.202203057. Epub 2023 Jan 30.
3
Fe/Fe C Boosts H O Utilization for Methane Conversion Overwhelming O Generation.铁/铁碳促进水的利用以实现甲烷转化并抑制氧的生成。
Angew Chem Int Ed Engl. 2021 Apr 12;60(16):8889-8895. doi: 10.1002/anie.202016888. Epub 2021 Mar 10.
4
W Single-Atom Catalyst for CH Photooxidation in Water Vapor.用于水蒸气中CH光氧化的W单原子催化剂。
Adv Mater. 2022 Aug;34(33):e2204448. doi: 10.1002/adma.202204448. Epub 2022 Jul 17.
5
Boosting Reactive Oxygen Species Formation Over Pd and VO Co-Modified TiO for Methane Oxidation into Valuable Oxygenates.通过钯和钒共修饰的二氧化钛促进活性氧物种形成用于将甲烷氧化为有价值的含氧化合物。
Small. 2024 Jul;20(29):e2311355. doi: 10.1002/smll.202311355. Epub 2024 Feb 16.
6
Sulfone-Decorated Conjugated Organic Polymers Activate Oxygen for Photocatalytic Methane Conversion.砜修饰的共轭有机聚合物激活氧用于光催化甲烷转化。
Angew Chem Int Ed Engl. 2022 Jul 11;61(28):e202204661. doi: 10.1002/anie.202204661. Epub 2022 May 5.
7
CuO nanoparticles and Cu-OH motif decorated ZSM-5 for selective methane oxidation to methyl oxygenates.氧化铜纳米颗粒和 Cu-OH 基修饰的 ZSM-5 用于选择性氧化甲烷生成甲基氧合物。
J Colloid Interface Sci. 2023 Sep;645:964-973. doi: 10.1016/j.jcis.2023.04.170. Epub 2023 May 4.
8
Single Chromium Atoms Supported on Titanium Dioxide Nanoparticles for Synergic Catalytic Methane Conversion under Mild Conditions.负载于二氧化钛纳米颗粒上的单铬原子用于温和条件下的协同催化甲烷转化
Angew Chem Int Ed Engl. 2020 Jan 13;59(3):1216-1219. doi: 10.1002/anie.201913309. Epub 2019 Dec 2.
9
Highly Selective Photocatalytic Aerobic Oxidation of Methane to Oxygenates with Water over W-doped TiO.在掺钨二氧化钛上通过水实现甲烷到含氧化合物的高选择性光催化有氧氧化
ChemSusChem. 2022 Jul 21;15(14):e202200548. doi: 10.1002/cssc.202200548. Epub 2022 May 23.
10
Direct and Selective Photocatalytic Oxidation of CH to Oxygenates with O on Cocatalysts/ZnO at Room Temperature in Water.在水中室温下,共催化剂/ZnO上的O将CH直接选择性光催化氧化为含氧化合物。
J Am Chem Soc. 2019 Dec 26;141(51):20507-20515. doi: 10.1021/jacs.9b11440. Epub 2019 Dec 13.

引用本文的文献

1
Pd nanocatalysts engineering for direct oxidation methane-to-methanol with 99.7% selectivity.用于将甲烷直接氧化为甲醇且选择性达99.7%的钯纳米催化剂工程。
Nat Commun. 2025 Aug 19;16(1):7710. doi: 10.1038/s41467-025-63067-0.
2
Near-infrared photon-triggered CH-to-CHOH conversion over plasmonic oxyselenides.等离子体氧硒化物上近红外光子触发的C-H到C-OH转化
Nat Commun. 2025 Aug 15;16(1):7612. doi: 10.1038/s41467-025-63008-x.
3
Surface atom knockout for the active site exposure of alloy catalyst.用于合金催化剂活性位点暴露的表面原子敲除
Proc Natl Acad Sci U S A. 2024 Apr 9;121(15):e2319525121. doi: 10.1073/pnas.2319525121. Epub 2024 Apr 2.
4
Electro-assisted methane oxidation to formic acid via in-situ cathodically generated HO under ambient conditions.在环境条件下通过原位阴极生成的羟基自由基实现电辅助甲烷氧化制甲酸。
Nat Commun. 2023 Aug 5;14(1):4704. doi: 10.1038/s41467-023-40415-6.
5
Direct oxidation of methane to methanol using CuMoO.使用CuMoO将甲烷直接氧化为甲醇
RSC Adv. 2023 Feb 13;13(8):5393-5404. doi: 10.1039/d3ra00058c. eCollection 2023 Feb 6.