甲烷是一种分布广泛的能源，将其有效的转化为液体燃料有较大意义，但是目前甲烷转化中温和催化过程同时所需的设备较少的方法仍没有较好的方案。因此，台湾大学陳浩銘，加州大学洛杉矶分校Anastassia N. Alexandrova、刘翀等报道了一种通过二聚钒氧簇材料在温和压力和室温中将CH₄转化为CH₃OSO₃H的方法。

本文要点：

（1）

该催化反应过程活化能较低（10.8 kcal mol^-1），转化数非常高（1 bar反应中483 h^-1，3 bar反应中1336 h^-1），并且该种催化剂具有不怕水、使用广泛分布的钒元素。这种电催化反应系统在温和反应条件种连续工作240 h后的法拉第效率保持90 %，并且转化数超过100000。这种反应机理同样适用于其他类型的d⁰前过渡金属催化剂，本工作为在遥远位置采集的甲烷直接转化后再运输提供了一种可行和有效的方案。

（2）

通过98 %浓H₂SO₄作为电解液，加入钒氧簇电催化剂，将7.2 sccm CH₄和10 sccm N₂作为反应气加入反应体系并对CH₄/N₂比例进行控制。催化剂的制备：将V₂O₅分散在浓H₂SO₄中超声6 h得到钒的簇合物催化剂;将TiOSO₄、K₂CrO₄溶解在浓H₂SO₄中得到对应的Ti氧簇催化剂、Cr氧簇催化剂。

参考文献

Deng, J., Lin, S., Fuller, J. et al. Ambient methane functionalization initiated by electrochemical oxidation of a vanadium (V)-oxo dimer, Nature Commun 2020, 11, 3686

DOI：10.1038/s41467-020-17494-w

https://www.nature.com/articles/s41467-020-17494-w