甲烷气相选择氧化反应硼基催化剂的研究

Boron-based Catalysts for Selective Oxidation of Methane in Gas Phase

甲烷作为常规天然气、页岩气、可燃冰等的主要组成成分,是非常重要的碳基资源。由于甲烷分子中C―H键的高键能及弱极性,其活化通常需要在较苛刻的反应条件下进行,这使得如何实现甲烷的化学定向转化极具挑战性,甚至被誉为催化化学领域的“圣杯”。在已报道的甲烷转化研究中,甲烷部分氧化制备C_(1)化学品/化工平台分子(如甲醇、甲醛、CO等)一直广受关注^(1–3)。相比于无氧脱氢过程,甲烷直接氧化反应不受热力学平衡限制,且具有反应条件相对温和、催化剂表面积碳少等优点。不过,甲醇、甲醛等产物比甲烷更易发生深度氧化而生成热力学稳定的CO_(2),导致甲烷部分氧化反应的选择性受限,成为推动该转化路线实际应用的瓶颈。