由于金属-有机框架（MOFs）催化剂的稳定性较差，其在低温下甲烷选择性氧化为有机含氧化合物是C1化学领域的一个极具挑战性的课题。近日，沈阳师范大学Zhao Zhen、Zhang Hang将具有配位不饱和Cu（I）位点的表面疏水性Cu-BTC催化剂用于甲烷直接氧化。

本文要点：

1) 在235°C真空下，作者通过疏水性聚二甲基硅氧烷（PDMS）对Cu-BTC表面进行改性，使其不仅可以显著提高其液相催化循环稳定性，还可以生成配位不饱和的Cu（I）位点，进而显著提高了Cu-BTC催化剂的催化活性。

2) 作者通过光谱表征和理论计算结果证明，配位不饱和Cu（I）位点使H₂O₂解离成•OH，并通过与配位不稳定Cu（I）位点结合形成Cu（II）-O活性物种，以活化甲烷的C−H键。使得C1含氧化合物（CH₃OH和CH₃OOH）的产率高达10.67 mmol g_cat.^-1 h^-1，并且Cu-BTC-P-235催化剂对C1含氧化合物具有99.6%的超高选择性。

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Li Wencui et.al Efficient catalysts of surface hydrophobic Cu-BTC with coordinatively unsaturated Cu(I) sites for the direct oxidation of methane PNAS 2023

DOI: 10.1073/pnas.2206619120

https://doi.org/10.1073/pnas.2206619120