水放射催化体系

室温甲烷变乙酸

用γ射线辐照水产生的自由基，在室温水相中把甲烷和二氧化碳一步偶联成乙酸，无需贵金属催化剂，副产物少，反应条件温和。

Fang, Fei · Sun, Xiao · 刘园旭 · 黄伟新

Journal of the American Chemical Society 2024

参数信息

乙酸选择性（基于CH₄）

96.9 %

乙酸选择性（基于CO₂）

96.6 %

乙酸生成速率

121.9 μmol·h⁻¹

技术优势

室温一步合成

在室温水相中直接生成乙酸，无需多步反应或苛刻条件。

不依赖贵金属

反应由水辐解产生的自由基驱动，仅需γ射线和水，无需贵金属催化剂。

100%原子经济

甲烷和二氧化碳全部原子转化为乙酸，无副产物或浪费。

应用场景

• C1化学与碳循环：把甲烷和CO₂直接偶联成乙酸，实现碳资源的原子经济转化。
• 绿色有机合成：在水相室温下合成乙酸，避免有机溶剂和高温高压。
• 光催化与辐射催化：用γ射线辐照水产生自由基，实现CH₄和CO₂的辐射催化羧化。