金属掺杂FER沸石

以[CuO]+活性位为代表的金属掺杂FER沸石，通过独特的电子结构实现甲烷C–H键高效活化，为甲烷选择性氧化制甲醇提供高活性催化材料。

Zirong, Guan · Jiaming, Miao · 闫文付 · Qu, Zexing · 李乙

Journal of Materials Chemistry A 2026

技术优势

[CuO]+活性最高

[CuO]+活性位具有强氧自由基特征和显著的吸电子能力，从而在甲烷C–H键活化中表现出最高反应性。

机理清晰

DFT计算揭示金属掺杂FER沸石中C–H键活化机制依赖于中心金属电子结构：Fe、Co、Ni遵循协同质子-电子转移（CPET），而Cu遵循氢原子转移（HAT）。

指导催化剂设计

该研究在原子和电子层面阐明了金属掺杂沸石活性位的构效关系，为设计新一代高效甲烷选择性氧化催化剂提供了关键理论见解。

应用场景

• 甲烷制甲醇：利用[CuO]+活性位高效活化甲烷C–H键，直接转化制甲醇。
• 单原子催化：金属掺杂沸石提供孤立金属活性位，展示单原子催化潜力。