福建物构所甲烷光催化氧化研究获进展

福建物构所甲烷光催化氧化研究获进展

福建物构所中科院采用光催化方法，利用氧化锌极性半导体的内嵌电场促进光生电子与空穴的分离，结合纳米氧化锌表面缺陷调控和纳米银的等离子体共振效应，实现了温和条件下甲烷的高效氧化：紫外光（＜400 nm）量子效率接近8%，可见光（～470 nm）量子效率超过0.1%。

所发展的催化材料不仅可在有氧条件下高效氧化甲烷等小分子碳氢，还可实现甲烷的无氧转化。借助红外和电子顺磁共振等原位谱学表征手段，深入分析了甲烷催化氧化的过程，并提出了一种基于两步光氧化的反应机制。