黑龙江大学/北京大学JACS: Fe–Au双位点修饰的SrTiO₃空心纳米管实现甲烷高选择性光氧化制...

主要观点总结

黑龙江大学井立强、边辑与清华大学唐军旺研究团队共同开发了一种具有氧空位的SrTiO₃空心纳米管负载原子级分散Fe与超细Au的双位点催化剂（Fe–Au/STOᵥ），用于高效、高选择性光催化甲烷氧化制甲醇。该催化剂表现出优异的性能，创下同类光催化剂纪录。

关键观点总结

关键观点1: 催化剂开发

研究团队开发了一种具有氧空位的SrTiO₃空心纳米管负载原子级分散Fe与超细Au的双位点催化剂，用于甲烷氧化制甲醇。

关键观点2: 性能优势

该催化剂在365 nm光照下表现出高甲醇产率、高选择性和表观量子效率，显著优于已报道的光催化剂。

关键观点3: 机制阐明

氧空位增强甲烷吸附，Au提取电子并传递至Fe位点，促进氧气活化生成Fe–*OOH，进而调控反应路径提高甲醇选择性。原位微秒瞬态吸收光谱揭示了Fe–Au双位点的协同效应。

关键观点4: 结构设计

通过静电纺丝与NaBH₄真空热处理构建具有表面氧空位的SrTiO₃空心纳米管，再经分步光还原法锚定Au–Fe双位点，形成紧密协同的活性中心。