由于单一光化学进程中能量/质料传递缓沉着化学驱能源不及，光催化甲烷（CH4）升级为高附加值化学品具有要紧酷爱www..com，异常是C2居品，但亦然一个挑战。

2024年12月1日，中国科学院苏州纳米期间与纳米仿生盘考所徐勇盘考员、厦门大学黄小青西席、西安交通大学刘茂昌西席在海外顶级期刊Nature Communications发表题为《Selective light-driven methane oxidation to ethanol》的盘考论文，薛飞、张春阳、程诚为论文共同第一作家，徐勇盘考员、黄小青西席、刘茂昌西席为论文共同通信作家。

徐勇，中国科学院苏州纳米期间与纳米仿生盘考所盘考员。2013年于中国科学期间大学得回博士学位（意大利国度核物理盘考院Frascati国度践诺室王人集培养）。2014-2017年在苏州大学从事博士后盘考（好意思国劳伦斯伯克利国度践诺室王人集培养）；2017-2020年任苏州大学副西席；2020-2023年任广东工业大学西席；2024年加入苏州纳米所任盘考员。

徐勇盘考员以贵金属催化剂的假想与确立为基础，围绕催化剂可控合成、活性中心结构调控及催化剂构效干系探索等方面开展了系统盘考，迄今已发表论文120余篇。

黄小青，厦门大学化学化工学院西席，国度杰青。2005年本科毕业于西南师范大学（现西南大学），2011年在厦门大学获博士学位，导师：郑南峰西席、郑兰荪西席。2011-2014年在好意思国加州大学洛杉矶分校从事博士后盘考，av巨屌调解导师：黄昱西席和段镶锋西席，2014年于今先后赴任于苏州大学、厦门大学。

黄小青西席的盘考酷爱为贵金属纳米材料的精确制备偏执电、热、光催化愚弄盘考。

刘茂昌，西安交通大学能源与能源工程学院西席，国度级后生东说念主才。2007年、2014年获西安交通大学学士和博士学位（博士导师：郭烈锦院士），攻博时刻赴好意思留学，在圣路易斯华盛顿大学和佐治亚理工学院作念王人集培养博士，师从华东说念主科学家夏幼南院士。

刘茂昌西席一直努力于太阳能-氢/碳氢燃料的高效低老本升沉基础表面的盘考以及相应催化材料、体系和系统的假想与确立，限制2023年5月发表SCI一作/通信作家论文60余篇。

在此www..com，作家在Cu9S5和Cu单原子（Cu9S5/Cu-CCN）修饰的晶体氮化碳（CCN）上终明晰太阳能运转的CH4氧化为酒精（C2H5OH）。

光热效应和光催化的攀附克服了CH4升沉为C2H5OH的瓶颈，其中Cu9S5成为将太阳能升沉为热能的热门。

原位表征标明，Cu单原子行动O2收复为·OOH/·OH的电子受体，而Cu9S5行动空穴受体和CH4吸附、C-H活化和C-C偶联的位点。密度泛函表面（DFT）野心标明，Cu9S5/Cu-CCN通过知道·CH3和·CH2O来镌汰C-C耦合能垒。

更为病笃的是，C2H5OH的产率达到549.7 μmol g-1 h-1，选拔性为94.8%，表不雅量子拆伙为0.9%（420 nm）。

这项责任为CH4升沉为高附加值化学品提供了一条可捏续的路线。

图1：Cu9S5/Cu-CCN的合成和电子显微镜表征

图2：结构表征

图3：甲烷氧化性能

图4：光运转甲烷氧化的机理盘考

图5：机理盘考和密度泛函表面（DFT）野心

综上，该论文盘考了通过光催化期间将甲烷（CH4）选拔性氧化为酒精（C2H5OH），确立了一种基于硫化铜（Cu9S5）和铜单原子修饰的晶体氮化碳（Cu9S5/Cu-CCN）的光催化剂。盘考得胜终明晰太阳能运转的甲烷到酒精的升沉，展现了高效的光热效应和光催化性能，具有病笃的能源和环境酷爱。

这不仅为甲烷升沉提供了一种可捏续的路线，有助于减少温室气体排放和终了碳中庸，何况对化学工业、能源鼎新、材料科学等限制的盘考和应器具有病笃的鼓吹作用，展示了在温雅条款下从甲烷制备C2+含氧化物的选拔性催化的新路线。

Xue， F.， Zhang， C.， Chengwww..com， C. et al. Selective light-driven methane oxidation to ethanol.