近日，中国科学院大连化学物理研究所催化与新材料研究中心研究员、中国科学院院士张涛和研究员王晓东、副研究员黄传德、研究员乔波涛等开发了一种拟酶铜基单原子催化剂（Cu1/CN），实现甲烷高效转化制含氧化合物。
甲烷直接选择性氧化制甲醇、甲基过氧化氢等高附加值含氧化合物，是天然气资源合理利用的重要途径。然而，由于含氧有机物不仅比甲烷活泼，且其分子极性高，极易被催化剂吸附活化，进而被过度氧化，导致目标产物选择性降低。因此，设计高效催化剂同时实现甲烷高转化率和产物高选择性是当前的研究重点。
在本工作中，研究人员受自然界甲烷单加氧酶（MMOs）活性结构和工作原理启发，利用氮化碳（C3N4）的“锯齿形”边缘锚定单原子铜（Cu1），构建了一种“V”型结构的氮-铜-氧（N2-Cu1-O）活性中心。研究发现，Cu1-O中心可通过抽氢反应高效活化甲烷，其能垒仅为0.58 eV，并产生甲基自由基（•CH3）。在50摄氏度的反应条件下，该反应的转化频率（TOF）达到405.3 ± 8.2 h−1，表现出优异的催化活性。形成的•CH3会被反应体系中的分子氧（O2）捕获，形成以甲基过氧化氢（CH3OOH）为主的含氧化合物。此外，该催化剂活性位点特殊的“V”型结构拥有3.87 Å的分子通道，可允许甲烷（CH4）分子（动力学直径为3.78 Å）快速通过，同时阻隔产物CH3OOH（动力学直径为4.23 Å）与Cu1中心再次接触，从而有效抑制过度氧化反应，使产物选择性约等于100%。
该工作在前期单原子催化剂选择性氧化甲烷等工作基础上，进一步利用载体空间位阻效应，实现温和条件下低成本甲烷选择性氧化制高附加值化学品，为开发新型高效单原子催化剂提供了新的研究思路。
相关研究成果以Enzyme-mimicking copper single-atom catalyst for selective oxidation of methane to liquid oxygenates为题，发表在《美国化学会志》（JACS）上。上述工作得到国家自然科学基金、中国科学院相关项目等的资助。
论文链接
研究开发拟酶单原子催化剂实现甲烷高效转化制含氧化合物
华侨大学11月7日在微博发布情况通报，全文如下： 网络上反映我校信息科学与工程学院教师汤某在其所带班级的QQ群发表 X射线探测技术在疾病诊断、异物检测等领域具有重要作用。闪烁体作为X射线探测技术的核心器件，是一类可以将高能辐射如X/γ射线、α/β粒子、中子转化为可见光或近可见光的材料。而高效闪烁体需要具有高产光率、 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 陈欣然）“学校开设的‘简历门诊’对我太有帮助了！老师一对一‘把脉’，既让我看清短板，也明白了如何突出自己的竞争优势。”天津职业大学生物与环境工程学院2025 应秘鲁总统博鲁阿尔特邀请，习近平主席将于11月13日至17日赴利马出席亚太经合组织第三十一次领导人非正式会议并对秘鲁进行国事访问。这是习近平主席时隔8年再次访问秘鲁，也是第二次赴利马出席 学龄前时期是儿童身心发展的重要阶段，学前教育是国民教育体系的重要组成部分。习近平总书记强调：“要加强对基础教育的支持力度，办好学前教育。”为实现“幼有所育”，规范和促进学前教育发展，满足 日前，教育部印发《关于做好2025届全国普通高校毕业生就业创业工作的通知》（以下简称《通知》），部署各地各高校深入贯彻落实党中央、国务院决策部署，实施“2025届全国普通高校毕业生就业创业促进和 。本文链接：研究开发拟酶单原子催化剂实现甲烷高效转化制含氧化合物http://www.sushuapos.com/show-12-1607-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 内地与港澳大学校长圆桌会在香港举行