甲烷干重整制合成气是工业领域的重要反应。然而，反应受到热力学限制，且需要极高的能耗。有鉴于此，日本科学家Masahiro Miyauchi、Hideki Abe和Takeshi Fujita等人报道了一种Rh/STO负载型催化剂，可以在紫外光照条件下有效增强甲烷重整反应过程，反应不需要加热，在较低温度下即可完成，这在热催化过程中是无法实现的。研究表明，光生空穴用于甲烷在STO上进行氧化，光生电子用于CO₂在Rh上进行还原。同位素分析表明，晶格氧物种（O^2-）在整个反应中充当媒介作用，驱动甲烷干重整。总体而言，Rh/STO负载型催化剂的设计可以拓展到其他热力学限制的反应中，以通过光子能量实现高价值化学品的低能耗高效率生产。

参考文献：

Shusaku Shoji et al. Photocatalytic uphill conversion of natural gas beyond the limitation of thermal reaction systems. Nature Catalysis 2020.

DOI：10.1038/s41929-019-0419-z

https://www.nature.com/articles/s41929-019-0419-z