光驱动CH₄的非氧化偶联反应是一种能够转化储量丰富的甲烷的方法，有鉴于此，华东理工大学张金龙、王灵芝等报道了一种n型光催化剂，具体为Nb修饰多级多孔TiO₂-SiO₂纳米阵列，实现了3.57 μmol g^-1 h^-1，同时具有较好的循环催化活性。

本文要点：

（1）

该催化剂中Nb取代了TiO₂中的(101)晶面上的6配位Ti原子，形成浅电子阱界面极化子，作者通过实验、计算进行验证。计算模型结构验证了这种n型修饰有助于甲烷分子的活化、乙烷分子脱附。

（2）

这种n-型修饰策略的作用，进一步通过Mo-，W-，Ta-修饰得以验证；同时p-型修饰（Ga，Cu，Fe）产生的催化活性影响更弱。本文工作展示了掺杂剂的类型对CH₄转化反应有指导意义。

参考文献

Ziyu Chen, Shiqun Wu, Jiayu Ma, Shinya Mine, Takashi Toyao, Masaya Matsuoka, Lingzhi Wang,* Jinlong Zhang,* N‐type Doping Induced Electron Localization for Non‐oxidative Coupling of Methane, Angew. Chem. Int. Ed. 2021

DOI: 10.1002/anie.202016420

https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202016420