甲烷的光催化氧化偶联（OCM）产生C₂分子，可以用作合成燃料和化学品的构建块。然而，由于甲烷分子的稳定性质，C₂产物的产率和选择性仍然适中。在这里，利物浦大学Alexander J. Cowan、伦敦大学学院Junwang Tang报道了Au溅射TiO₂光催化剂对甲烷高选择性氧化偶联的有效空穴提取。

本文要点：

1) 作者通过溅射方法开发了一种负载Au纳米团簇的TiO₂光催化剂，实现了1.1mmol h⁻¹的高甲烷转化率 ，C₂选择性为~90%，表观量子效率为10.3 ± 0.6%。

2) 对于CO₂还原，Au纳米颗粒可将TiO₂光电子寿命延长66倍，同时Au作为空穴受体和催化中心，促进甲烷吸附、C–H活化和C–C偶联。该工作强调了多功能助催化剂和机理理解对改善光催化OCM的重要性。

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Xiyi Li et.al Efficient hole abstraction for highly selective oxidative coupling of methane by Au-sputtered TiO₂ photocatalysts Nature Energy 2023

DOI: 10.1038/s41560-023-01317-5

https://doi.org/10.1038/s41560-023-01317-5