m+Medelevator.RU
← Поиск публикаций
Nature communications · 2026

Simultaneous promotion of photocatalytic CH4 conversion and H2O2 production via nanopore water confinement.

СтатьяНазвание и аннотация: Перевод в очереди
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Lv Fanxun, Wei Shengwei, Wu Xiaoyan, Qi Chenghang, Wang Xuan, Liu Xiaoning, Yu Yi, Yang Bo, Xie Chenlu

Аннотация

Aqueous photocatalytic CH4 oxidation offers a promising route for converting natural gas into oxygenates, a process governed by multi-electron and proton transfer at the catalyst-water interface. Here, we demonstrate that spatially confining water within Au/TiO2@pSiO2 core-shell catalysts-by reducing silica pore size to 1.7 nm-increases CH4 conversion three-fold and H2O2 production 22-fold compared to Au/TiO2. This strategy is generalizable to other semiconductors and cocatalysts, with Pt/TiO2@pSiO2-1.7 exhibiting oxygenate yields of 32.7 mmol g-1 h-1 and a 14.1% apparent quantum yield at 365 nm. Spectroscopic studies and molecular dynamics simulations reveal that water confined within pores, with a weakened hydrogen-bonding network, alters proton-coupled electron transfer pathways. Water oxidation transits to a concerted pathway, favoring •OH production for CH4 conversion, while oxygen reduction shifts to a two-electron process, directly producing H2O2. This work highlights the potential of water confinement for designing efficient photocatalysts for CH4 conversion.

ИП Урсолов Владлен Сергеевич

ИНН 500118482352 · ОГРНИП 314500117700049

Реквизиты и контакты