原子分散的单原子催化剂具有优异的甲烷选择性氧化能力，可以用于合成乙酸或甲醇等。但是单原子催化剂的局限是催化活性位点的数目非常低，导致产物的产量较少。

有鉴于此，波士顿学院王敦伟（Dunwei Wang）、加州大学河滨分校江德恩（De-en Jiang）等报道一种能够改善催化活性位点数目较少的方法。这种方法使用卟啉构筑MOF，因此提供丰富的单原子Rh结合位点，实现了5 wt %的Rh担载量。

主要内容

（1）

当使用这种单原子Rh作为催化剂合成乙酸，实现了23.62 mmol g_cat^-1 h^-1的产量新纪录。单原子催化剂具有非常独特的光响应，在光照情况以66.4 %选择性生成乙酸，在非光照情况以65.0 %选择性生成甲醇。

（2）

单原子Rh催化剂在甲烷转化为乙酸具有优异的性能，在3 h生成71.27 mmol g_cat^-1乙酸。催化剂具有独特的光响应，而且光响应能够通过开/关光源的方式可逆控制。

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Haoyi Li, Chuanye Xiong, Muchun Fei, Lu Ma, Hongna Zhang, Xingxu Yan, Peter Tieu, Yucheng Yuan, Yuhan Zhang, James Nyakuchena, Jier Huang, Xiaoqing Pan, Matthias M. Waegele, De-en Jiang*, and Dunwei Wang*, Selective Formation of Acetic Acid and Methanol by Direct Methane Oxidation Using Rhodium Single-Atom Catalysts, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c03113

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c03113