甲烷（CH₄）的光电化学（PEC）转化已被广泛用于生产增值化学品，但在实现C₂₊产物的高选择性方面仍然是一个巨大的挑战。

近日，中科大熊宇杰教授，Ran Long报道了通过刻面调节来优化羟基自由基（·OH）在WO₃上的反应活性，以实现高效的PEC CH₄转化制乙二醇。

文章要点

1）通过材料模拟和自由基捕获实验，研究人员揭示了·OH在WO₃不同晶面上的反应活性，表面结合的·OH在{010}晶面上具有最高的反应活性。

2）具有最高{010}面比的WO₃表现出最高的PEC CH₄转化效率，具有0.47 µmol cm-2 h^-1的乙二醇生成率。

3）原位表征结果显示，甲醇可被反应性·OH攻击生成羟甲基自由基，是乙二醇生产的主要中间体。

研究发现为设计具有高活性和选择性的PEC CH₄转化催化剂提供了新的见解。

参考文献

Jun Ma, et al, Efficient Photoelectrochemical Conversion of Methane into Ethylene Glycol by WO₃ Nanobar Arrays, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202101701

https://doi.org/10.1002/anie.202101701