压电光催化甲烷氧化催化剂

常温常压制甲醛

以BaTiO₃/g-C₃N₄异质结为催化剂，借助超声振动和光照的协同作用，在常温常压下将甲烷直接转化为甲醛，为痕量甲烷的资源化利用提供了新途径。

Qiyu, Zhang · Rong, Li · Jiang, Yue · 朱志平 · Lin, Xiaochang · Yongzhen, Ding · Hongmin, Dong · 刘德钊

Chemical Engineering Journal 2025

参数信息

甲醛产率

11.07 μmol·g⁻¹·h⁻¹

最优甲醛产率

60.79 μmol·g⁻¹·h⁻¹

技术优势

常温常压即可反应

超声振动与光照协同驱动反应，无需高温高压或额外氧化剂，降低能耗与设备要求。

产率提升显著

协同催化下甲醛产率是单独光照的2.6倍、单独超声的3.5倍，归因于界面极化电场增强电荷分离。

直接制得甲醛

甲烷一步氧化为甲醛，避免多步反应和复杂分离，提高原子经济性。

应用场景

• 甲烷活化与转化：将甲烷直接氧化为甲醛，替代传统高温高压路线。
• 挥发性有机物净化：常温降解挥发性有机物，无需外加热源。
• 催化材料：BaTiO₃/g-C₃N₄异质结通过压电光催化协同提升活性。