MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1038/s41467-026-69719-z

Медицинская библиотека · Nature communications · 2026

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

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

СтатьяПеревод в очереди

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.

Для цитирования: Lv Fanxun, Wei Shengwei, Wu Xiaoyan, Qi Chenghang, Wang Xuan, Liu Xiaoning, Yu Yi, Yang Bo, Xie Chenlu. Simultaneous promotion of photocatalytic CH4 conversion and H2O2 production via nanopore water confinement.. Nature communications. 2026. DOI: 10.1038/s41467-026-69719-z.
Подготовка и перевод публикации
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.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.