甲烷(CH4)氯化是将CH4转化为更有价值的化学物质的有吸引力的途径。CH4氯化选择性形成氯甲烷(CH3Cl)是一个关键的过程,但自由基反应很难实现高选择性。近日,韩国化学技术研究所Ho-Jeong Chae等将硫化氧化锡(STO)用于催化CH4气相氯化。实验发现,STO催化剂可高转化率,并高选择性(> 96%)催化CH4氯化制CH3Cl。进一步研究发现,STO上的Sn和表面硫酸盐基团的相互作用产生的强路易斯酸位点是高选择性CH4转化的关键。DFT计算进一步表明,与SnO2和硫化氧化锆催化剂相比,STO表面可以以异溶剂方式活化更多的Cl2分子,使得STO具有更好的催化性能。
Youngmin Kim, Jip Kim, Ho-Jeong Chae*, et al. Sulfated Tin Oxide as Highly Selective Catalyst for the Chlorination of Methane to Methyl Chloride. ACS catal., 2019
DOI: 10.1021/acscatal.9b02645