在温和反应下进行高产率将甲烷直接氧化生成乙醇具有非常大的难度和挑战，有鉴于此，印度理工学院德里分校Kuntal Manna等报道Ce/Zr MOF载体修饰Ni(II)-OH物种作为高效异相催化剂，将甲烷转化为乙醇。

本文要点

(1)

Ni²⁺离子通过μ₄-O-、一个OH、两个羧酸氧原子与金属簇节点的Ce⁴⁺组装Ce_x/Zr_y-UiO-Ni(OH) MOF。光谱表征、控制实验、理论计算的结果说明精确控制混合金属节点的成分，限域在UiO-MOF的Ni-Ce活性位点有助于在80 ℃活化甲烷分子的C-H化学键，从而生成·CH₃自由基，并且随后在孔内C-C偶联，从而表现优异的产率（6521 mmol g_Ni^-1）和优异的选择性（>93 %），这个性能比目前报道的结果更好。

(2)

反应机理研究结果说明甲烷通过双催化循环生成乙醇，通过MOF掺杂的Ce⁴⁺离子和相邻的Ce⁴⁺-Ni²⁺位点可逆的切断Ce-O_carboxylate化学键和形成Ni-(μ₂-OH)-Ce化学键，这是能够在决速步高效率生成·CH₃自由基的关键。这项工作展示说明MOF设计混合金属作为杂多元金属催化剂对于甲烷或者其他烷烃增值的重要作用。

参考电竞投注官网

Wahida Begum, Manav Chauhan, Rahul Kalita, Poorvi Gupta, Naved Akhtar, Neha Antil, Rajashree Newar, and Kuntal Manna*, Synergetic Ni–Ce Active Sites in Mixed Cerium/Zirconium Metal–Organic Framework Nodes for Selective Methane Oxidation into Ethanol, ACS Catal. 2024, 14,  10427–10436

DOI: 10.1021/acscatal.4c02883

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.4c02883