Citation: ZHANG Shuyi, BAO Jingxian, WU Bo, ZHONG Liangshu, SUN Yuhan. Research Progress on the Photocatalytic Conversion of Methane and Methanol[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2019, 35(9): 923-939. doi: 10.3866/PKU.WHXB201810002
甲烷/甲醇光催化转化研究进展
English
Research Progress on the Photocatalytic Conversion of Methane and Methanol
-
Key words:
- Activation of C―H bond
- / C1 chemistry
- / Methane
- / Methanol
- / Photocatalysis
-
-
[1]
Herrerias, C. I.; Yao, X.; Li, Z.; Li, C. -J. Chem. Rev. 2007, 107, 2546. doi: 10.1021/cr050980b
-
[2]
Singh, M. K.; Akula, H. K.; Satishkumar, S.; Stahl, L.; Lakshman, M. K. ACS Catal. 2016, 6, 1921. doi: 10.1021/acscatal.5b02603
-
[3]
Yu, J. -T.; Pan, C. Chem. Commun. 2016, 52, 2220. doi: 10.1039/c5cc08872k
-
[4]
Cook, A. K.; Schimler, S. D.; Matzger, A. J.; Sanford, M. S. Science 2016, 351, 1421. doi: 10.1126/science.aad9289
-
[5]
Smith, K. T.; Berritt, S.; Gonzalez-Moreiras, M.; Ahn, S.; Smith, M. R., III; Baik, M. -H.; Mindiola, D. J. Science 2016, 351, 1424. doi: 10.1126/science.aad9730
-
[6]
Takamatsu, K.; Hirano, K.; Satoh, T.; Miura, M. J. Org. Chem. 2015, 80, 3242. doi: 10.1021/acs.joc.5b00307
-
[7]
Warratz, S.; Burns, D. J.; Zhu, C.; Korvorapun, K.; Rogge, T.; Scholz, J.; Jooss, C.; Gelman, D.; Ackermann, L. Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 1557. doi: 10.1002/anie.201609014
-
[8]
Zhang, F. -L.; Hong, K.; Li, T. -J.; Park, H.; Yu, J. -Q. Science 2016, 351, 252. doi: 10.1126/science.aad7893
-
[9]
Liao, K.; Negretti, S.; Musaev, D. G.; Bacsa, J.; Davies, H. M. L. Nature 2016, 533, 230. doi: 10.1038/nature17651
-
[10]
Liao, K. B.; Pickel, T. C.; Oyarskikh, V. B.; Acsa, J. B.; Usaev, D. G. M.; Davies, H. M. L. Nature 2017, 551, 609. doi: 10.1038/nature24641
-
[11]
Liao, K.; Yang, Y.-F.; Li, Y.; Sanders, J. N.; Houk, K. N.; Musaev, D. G.; Davies, H. M. L. Nat. Chem. 2018, 551, 609. doi: 10.1038/s41557-018-0087-7
-
[12]
Tzirakis, M. D.; Lykakis, I. N.; Orfanopoulos, M. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 2609. doi: 10.1039/B812100C
-
[13]
Zhang, X.; MacMillan, D. W. C. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 11353. doi: 10.1021/jacs.7b07078
-
[14]
Capacci, A. G.; Malinowski, J. T.; McAlpine, N. J.; Kuhne, J.; MacMillan, D. W. C. Nat. Chem. 2017, 9, 1073. doi: 10.1038/nchem.2797
-
[15]
Maeda, H.; Takayama, H.; Segi, M. Photochem. Photobiol. Sci 2018, 17, 1118. doi: 10.1039/c8pp00239h
-
[16]
Jeffrey, J. L.; Terrett, J. A.; MacMillan, D. W. C. Science 2015, 349, 1532. doi: 10.1126/science.aac8555
-
[17]
Nicewicz, D. A.; MacMillan, D. W. C. Science 2008, 322, 77. doi: 10.1126/science.1161976
-
[18]
Shaw, M. H.; Shurtleff, V. W.; Terrett, J. A.; Cuthbertson, J. D.; MacMillan, D. W. C. Science 2016, 352, 1304. doi: 10.1126/science.aaf6635
-
[19]
Zuo, Z.; Ahneman, D. T.; Chu, L.; Terrett, J. A.; Doyle, A. G.; MacMillan, D. W. C. Science 2014, 345, 437. doi: 10.1126/science.1255525
-
[20]
Xie, S.; Shen, Z.; Deng, J.; Guo, P.; Zhang, Q.; Zhang, H.; Ma, C.; Jiang, Z.; Cheng, J.; Deng, D.; et al. Nat.Commun. 2018, 9, 1181. doi: 10.1038/s41467-018-03543-y
-
[21]
Villa, K.; Murcia-López, S.; Morante, J. R.; Andreu, T. Appl. Catal. B 2016, 187, 30. doi: 10.1016/j.apcatb.2016.01.032
-
[22]
Nomikos, G. N.; Panagiotopoulou, P.; Kondarides, D. I.; Verykios, X. E. Appl. Catal. B 2014, 146, 249. doi: 10.1016/j.apcatb.2013.03.018
-
[23]
Chen, F.; Yang, Q.; Li, X.; Zeng, G.; Wang, D.; Niu, C.; Zhao, J.; An, H.; Xie, T.; Deng, Y. Appl. Catal. B 2017, 200, 330. doi: 10.1016/j.apcatb.2016.07.021
-
[24]
Hammond, C.; Forde, M. M.; Ab Rahim, M. H.; Thetford, A.; He, Q.; Jenkins, R. L.; Dimitratos, N.; Lopez-Sanchez, J. A.; Dummer, N. F.; Murphy, D. M.; et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 5129. doi: 10.1002/anie.201108706
-
[25]
Ab Rahim, M. H.; Forde, M. M.; Jenkins, R. L.; Hammond, C.; He, Q.; Dimitratos, N.; Lopez-Sanchez, J. A.; Carley, A. F.; Taylor, S. H.; Willock, D. J.; et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 1280. doi: 10.1002/anie.201207717
-
[26]
Forde, M. M.; Armstrong, R. D.; Hammond, C.; He, Q.; Jenkins, R. L.; Kondrat, S. A.; Dimitratos, N.; Lopez-Sanchez, J. A.; Taylor, S. H.; Willock, D.; et al. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 11087. doi: 10.1021/ja403060n
-
[27]
Agarwal, N.; Freakley, S. J.; McVicker, R. U.; Althahban, S. M.; Dimitratos, N.; He, Q.; Morgan, D. J.; Jenkins, R. L.; Willock, D. J.; Taylor, S. H.; et al. Science 2017, 358, 223. doi: 10.1126/science.aan6515
-
[28]
Liu, H.; Meng, X.; Dao, T. D.; Zhang, H.; Li, P.; Chang, K.; Wang, T.; Li, M.; Nagao, T.; Ye, J. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 11545. doi: 10.1002/anie.201504933
-
[29]
Han, B.; Wei, W.; Chang, L.; Cheng, P.; Hu, Y. H. ACS Catal. 2015, 6, 494. doi: 10.1021/acscatal.5b02653
-
[30]
Liu, H.; Meng, X.; Dao, T. D.; Liu, L.; Li, P.; Zhao, G.; Nagao, T.; Yang, L.; Ye, J. J. Mater. Chem. A 2017, 5, 10567. doi: 10.1039/c7ta00704c
-
[31]
Pan, F.; Xiang, X.; Deng, W.; Zhao, H.; Feng, X.; Li, Y. ChemCatChem 2018, 10, 940. doi: 10.1002/cctc.201701565
-
[32]
Liu, H.; Dao, T. D.; Liu, L.; Meng, X.; Nagao, T.; Ye, J. Appl. Catal. B 2017, 209, 183. doi: 10.1016/j.apcatb.2017.02.080
-
[33]
Murcia-López, S.; Bacariza, M. C.; Villa, K.; Lopes, J. M.; Henriques, C.; Morante, J. R.; Andreu, T. ACS Catal. 2017, 7, 2878. doi: 10.1021/acscatal.6b03535
-
[34]
Sastre, F.; Fornes, V.; Corma, A.; Garcia, H. Chemistry 2012, 18, 1820. doi: 10.1002/chem.201102273
-
[35]
Hu, Y.; Anpo, M.; Wei, C. J. Photochem. Photobiol. A 2013, 264, 48. doi: 10.1016/j.jphotochem.2013.05.005
-
[36]
Li, L.; Fan, S.; Mu, X.; Mi, Z.; Li, C. J. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7793. doi: 10.1021/ja5004119
-
[37]
Meng, L.; Chen, Z.; Ma, Z.; He, S.; Hou, Y.; Li, H.-H.; Yuan, R.; Huang, X.-H.; Wang, X.; Wang, X.; et al. Energ. Environ. Sci. 2018, 11, 294. doi: 10.1039/c7ee02951a
-
[38]
Li, L.; Li, G. D.; Yan, C.; Mu, X. Y.; Pan, X. L.; Zou, X. X.; Wang, K. X.; Chen, J. S. Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 8299. doi: 10.1002/anie.201102320
-
[39]
Li, L.; Cai, Y. Y.; Li, G. D.; Mu, X. Y.; Wang, K. X.; Chen, J. S. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 4702. doi: 10.1002/anie.201200045
-
[40]
Li, Z.; Mo, L.; Kathiraser, Y.; Kawi, S. ACS Catal. 2014, 4, 1526. doi: 10.1021/cs401027p
-
[41]
Zhao, Y.; Kang, Y. Q.; Li, H.; Li, H. X. Green Chem. 2018, 20, 2781. doi: 10.1039/c8gc00743h
-
[42]
Margossian, T.; Larmier, K.; Kim, S. M.; Krumeich, F.; Fedorov, A.; Chen, P.; Muller, C. R.; Coperet, C. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 6919. doi: 10.1021/jacs.7b01625
-
[43]
Zhang, Y. X.; Dragan, A.; Geddes, C. D. J. Phys.Chem. C 2009, 113, 15811. doi: 10.1021/jp900958n
-
[44]
Xiong, Z.; Chen, X.; Wang, X.; Peng, L.; Yan, D.; Lei, H.; Fu, Y.; Wu, J.; Li, Z.; An, X.; et al. Appl. Surf. Sci. 2013, 268, 524. doi: 10.1016/j.apsusc.2012.12.161
-
[45]
Nagli, L.; Gaft, M.; Gornushkin, I.; Glaus, R. Opt. Commun. 2016, 378, 41. doi: 10.1016/j.optcom.2016.05.071
-
[46]
Kondratenko, V. A.; Berger-Karin, C.; Kondratenko, E. V. ACS Catal. 2014, 4, 3136. doi: 10.1021/cs5002465
-
[47]
Park, J. H.; Kwon, Y.-i.; Nam, G. D.; Joo, J. H. J. Mater. Chem. A 2018, 6, 14246. doi: 10.1039/c8ta03021a
-
[48]
Zhu, S.; Lian, X.; Fan, T.; Chen, Z.; Dong, Y.; Weng, W.; Yi, X.; Fang, W. Nanoscale 2018, 10, 14031. doi: 10.1039/c8nr02588f
-
[49]
Sushkevich, V. L.; Palagin, D.; Ranocchiari, M.; van Bokhoven, J. A. Science 2017, 356, 523. doi: 10.1126/science.aam9035
-
[50]
Khan, N. A.; Kennedy, E. M.; Dlugogorski, B. Z.; Adesina, A. A.; Stockenhuber, M. Catal. Commun. 2014, 53, 42. doi: 10.1016/j.catcom.2014.04.012
-
[51]
Aslam, M.; Ismail, I. M.; Chandrasekaran, S.; Hameed, A. J. Hazard. Mater. 2014, 276, 120. doi: 10.1016/j.jhazmat.2014.05.022
-
[52]
Tanaka, A.; Hashimoto, K.; Kominami, H. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 586. doi: 10.1021/ja410230u
-
[53]
Hameed, A.; Ismail, I. M. I.; Aslam, M.; Gondal, M. A. Appl. Catal. A 2014, 470, 327. doi: 10.1016/j.apcata.2013.10.045
-
[54]
Li, R.; Han, H.; Zhang, F.; Wang, D.; Li, C. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 1369. doi: 10.1039/c3ee43304h
-
[55]
Ohkubo, K.; Hirose, K. Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 2126. doi: 10.1002/anie.201710945
-
[56]
Keller, G. E.; Bhasin, M. M. J. Catal. 1982, 73, 9. doi: 10.1016/0021-9517[82] 90075-6
-
[57]
Brady, C.; Murphy, B.; Xu, B. ACS Catal. 2017, 7, 3924. doi: 10.1021/acscatal.7b00879
-
[58]
Liu, Y.; Li, D.; Wang, T.; Liu, Y.; Xu, T.; Zhang, Y. ACS Catal. 2016, 6, 5366. doi: 10.1021/acscatal.6b01362
-
[59]
Okolie, C.; Lyu, Y.; Kovarik, L.; Stavitski, E.; Sievers, C. ChemCatChem 2018, 10, 2700. doi: 10.1002/cctc.201701892
-
[60]
Guo, J. J.; Hu, A.; Chen, Y.; Sun, J.; Tang, H.; Zuo, Z. Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 15319. doi: 10.1002/anie.201609035
-
[61]
Hu, A.; Guo, J. J.; Pan, H.; Tang, H.; Gao, Z.; Zuo, Z. J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 1612. doi: 10.1021/jacs.7b13131
-
[62]
Hu, A.; Guo, J. -J.; Pan, H.; Zuo, Z. Science 2018, 361, 668. doi: 10.1126/science.aat9750
-
[63]
Su, L. -W.; Li, X. -R.; Sun, Z. -Y. Energ. Policy 2013, 63, 130. doi: 10.1016/j.enpol.2013.08.031
-
[64]
Chiarello, G. L.; Aguirre, M. H.; Selli, E. J. Catal. 2010, 273, 182. doi: 10.1016/j.jcat.2010.05.012
-
[65]
Liu, Z.; Yin, Z.; Cox, C.; Bosman, M.; Qian, X.; Li, N.; Zhao, H.; Du, Y.; Li, J.; Nocera, D. G. Sci. Adv. 2016, 2, e1501425. doi: 10.1126/sciadv.1501425
-
[66]
Liu, Y.; Yang, S.; Yin, S.-N.; Feng, L.; Zang, Y.; Xue, H. Chem. Eng. J. 2018, 334, 2401. doi: 10.1016/j.cej.2017.12.016
-
[67]
DePuccio, D. P.; Landry, C. C. Catal. Sci.Technol. 2016, 6, 7512. doi: 10.1039/c6cy01449f
-
[68]
Liu, J.; Han, C.; Yang, X.; Gao, G.; Shi, Q.; Tong, M.; Liang, X.; Li, C. J. Catal. 2016, 333, 162. doi: 10.1016/j.jcat.2015.11.005
-
[69]
Liang, X.; Yang, X.; Gao, G.; Li, C.; Li, Y.; Zhang, W.; Chen, X.; Zhang, Y.; Zhang, B.; Lei, Y.; et al. J. Catal. 2016, 339, 68. doi: 10.1016/j.jcat.2016.03.033
-
[70]
Yang, X.; Zhang, A.; Gao, G.; Han, D.; Han, C.; Wang, J.; Lu, H.; Liu, J.; Tong, M. Catal. Commun. 2014, 43, 192. doi: 10.1016/j.catcom.2013.10.010
-
[71]
Han, C. H.; Yang, X. Z.; Gao, G. J.; Wang, J.; Lu, H. L.; Liu, J.; Tong, M.; Liang, X. Y. Green Chem. 2014, 16, 3603. doi: 10.1039/c4gc00367e
-
[72]
Fan, Y. H.; Bao, J. X.; Shi, L.; Li, S. G.; Lu, Y. W.; Liu, H. J.; Wang, H.; Zhong, L. S.; Sun, Y. H. Catal. Lett. 2018, 148, 2274. doi: 10.1007/s10562-018-2465-6
-
[73]
Fan, Y.; Li, S.; Bao, J.; Shi, L.; Yang, Y.; Yu, F.; Gao, P.; Wang, H.; Zhong, L.; Sun, Y. Green Chem. 2018, 20, 3450. doi: 10.1039/c8gc00971f
-
[74]
Chiarello, G. L.; Ferri, D.; Selli, E. J. Catal. 2011, 280, 168. doi: 10.1016/j.jcat.2011.03.013
-
[75]
Highfield, J. G.; Chen, M. H.; Nguyen, P. T.; Chen, Z. Energ. Environ. Sci. 2009, 2. doi: 10.1039/b907781m
-
[76]
Naldoni, A.; D'Arienzo, M.; Altomare, M.; Marelli, M.; Scotti, R.; Morazzoni, F.; Selli, E.; Dal Santo, V. Appl. Catal. B 2013, 130-131, 239. doi: 10.1016/j.apcatb.2012.11.006
-
[77]
Guo, Q.; Xu, C.; Ren, Z.; Yang, W.; Ma, Z.; Dai, D.; Fan, H.; Minton, T. K.; Yang, X. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 13366. doi: 10.1021/ja304049x
-
[78]
Shen, M.; Henderson, M. A. J. Phys.Chem. C 2012, 116, 18788. doi: 10.1021/jp3046774
-
[79]
Zhang, J.; Peng, C.; Wang, H.; Hu, P. ACS Catal. 2017, 7, 2374. doi: 10.1021/acscatal.6b03348
-
[80]
Iwase, Y.; Kobayashi, T.; Inazu, K.; Miyaji, A.; Baba, T. Catal. Lett. 2007, 118, 146. doi: 10.1007/s10562-007-9171-0
-
[81]
Tang, X. C.; Zeng, Z. W.; Jiang, L. H.; Chen, L. A.; Wang, Z. M.; Jia, D. A. Z. Acta Chim. Sin. 2010, 68, 2013.
-
[82]
Jogunola, O.; Salmi, T.; Kangas, M.; Mikkola, J. P. Chem. Eng. J. 2012, 203, 469. doi: 10.1016/j.cej.2012.06.085
-
[83]
Lu, Z.; Gao, D.; Yin, H.; Wang, A.; Liu, S. J. Ind. Eng. Chem 2015, 31, 301. doi: 10.1016/j.jiec.2015.07.002
-
[84]
Phillips, K. R.; Jensen, S. C.; Baron, M.; Li, S. C.; Friend, C. M. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 574. doi: 10.1021/ja3106797
-
[85]
Shen, Z. B.; Xie, S. J.; Fan, W. Q.; Zhang, Q. H.; Xie, Z. K.; Yang, W. M.; Wang, Y. D.; Lin, J. C.; Wu, X. J.; Wan, H. L.; et al. Catal. Sci.Technol. 2016, 6, 6485. doi: 10.1039/c6cy01468b
-
[86]
Xie, S. J.; Shen, Z. B.; Zhang, H. M.; Cheng, J.; Zhang, Q. H.; Wang, Y. Catal. Sci. Technol. 2017, 7, 923. doi: 10.1039/c6cy02510b
-
[87]
Pospech, J.; Fleischer, I.; Franke, R.; Buchholz, S.; Beller, M. Angew Chem. Int. Ed. 2013, 52, 2852. doi: 10.1002/anie.201208330
-
[88]
Chan, L. K. M.; Poole, D. L.; Shen, D.; Healy, M. P.; Donohoe, T. J. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 761. doi: 10.1002/anie.201307950
-
[89]
Liu, Z. H.; Yang, Z. Z.; Yu, X. X.; Zhang, H. Y.; Yu, B.; Zhao, Y. F.; Liu, Z. M. Org. Lett. 2017, 19, 5228. doi: 10.1021/acs.orglett.7b02462
-
[90]
Zhu, C. J.; Zhang, Y. F.; Zhao, H. Q.; Huang, S. J.; Zhang, M.; Su, W. P. Adv. Synth. Catal. 2015, 357, 331. doi: 10.1002/adsc.201500006
-
[91]
Yang, J.; Xie, D.; Zhou, H.; Chen, S.; Duan, J.; Huo, C.; Li, Z. Adv. Synth. Catal. 2018, 360, 3471. doi: 10.1002/adsc.201800467
-
[92]
Griesbeck, A. G.; Reckenthaler, M. Beilstein J. Org. Chem. 2014, 10, 1143. doi: 10.3762/bjoc.10.114
-
[1]
计量
- PDF下载量: 90
- 文章访问数: 2673
- HTML全文浏览量: 962