著者
杉本 敏樹
出版者
公益社団法人 日本表面真空学会
雑誌
表面と真空 (ISSN:24335835)
巻号頁・発行日
vol.66, no.10, pp.580-586, 2023-10-10 (Released:2023-10-10)
参考文献数
24

Environmentally sustainable and selective conversion of methane to valuable chemicals under ambient conditions is pivotal for the development of next-generation photocatalytic technology. However, the lack of microscopic knowledge on its reaction mechanism prevents the development of engineering strategies for methane photocatalysis. Here we introduce key molecular-level insights into the photocatalytic green utilization of methane. Activation of the robust C–H bond of methane is hardly induced by the direct interaction with photogenerated holes trapped at the surface of photocatalyst ; instead, the C–H activation is significantly promoted by the photoactivated interfacial water species. The interfacial water hydrates and properly stabilizes hydrocarbon radical intermediates, thereby suppressing their overstabilization. Owing to these water-assisted effects, the photocatalytic conversion rates of methane under wet conditions are dramatically improved by typically more than 30 times at ambient temperatures (~300 K) and pressures (~1 atm) in comparison to those under dry conditions.

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当グループの研究トピックの一つ『水を酸化・還元剤とする低環境負荷の有機光合成』に関連する解説/研究紹介を行っています。 https://t.co/obLfn4WXsQ 【実反応環境下の実触媒表面界面分子科学開拓への挑戦 ~界面水による光触媒的C-H活性化とメタン転換の促進効果~ 】 https://t.co/ppLh1sWofw https://t.co/HIPQVJYWw2
表面真空学会の会誌で解説記事が出版されました。 https://t.co/qEq07Omm2d 実反応環境下の実触媒表面のオペランド分光計測・リアルタイム反応解析で明らかになってきた、界面水が本質的に作用するC-H活性化光触媒反応の促進現象について研究内容を紹介しています!

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