Fe(H₂O)₂多酸催化剂

仿生甲烷制甲酸

模拟甲烷单加氧酶活性位点，实现温和条件下高选择性甲烷光氧化制甲酸。

Ren, Jing · Wang, Baifan · 张鹏 · 王慧 · Quan, Yangjian · Yao, Shuang · 张志明

Advanced Materials 2024

参数信息

甲酸产率

1570.0 μmol gPOM⁻¹

选择性

95.8 %

甲酸产率（单分散后）

5981.3 μmol gPOM⁻¹

技术优势

选择性超高

Fe-POM在环境条件下以95.8%的选择性将甲烷转化为甲酸，副反应极少。

分散后产率大增

将Fe-POM单分散在PCN上后，甲酸产率提升至5981.3 μmol gPOM⁻¹，是原来的3.8倍。

活性中心明确

Fe(H₂O)₂位点结构清晰，可形成Fe=O活性中心活化C-H键，便于机理研究。

应用场景

• 甲烷光氧化：用光驱动甲烷制甲酸，替代高温高压热催化路线。
• 多金属氧酸盐催化剂：多酸分子簇提供明确的Fe活性位点，便于调控和负载。
• 仿生催化：模拟甲烷单加氧酶活性中心，实现仿生C-H活化。
• 甲酸生产：高选择性生成甲酸，作为液态储氢载体或化工原料。