메탄은 천연가스의 주요 성분으로, 고부가가치 액체 연료 및 화학물질 합성을 위한 중요한 원료입니다. 하지만, C-H 결합의 높은 해리 에너지와 낮은 극성, 메탄올의 과산화에 대한 취약성으로 인해 그 실제 전환은 종종 저해됩니다. 본 연구에서는 간단한 침투 방법을 통해 합성된 하이드록시아파타이트에 지지된 원자적으로 분산된 로듐(Rh/HAp)을 활용한 메탄 산화에 대한 효과적인 전략을 제안합니다. 실험 평가 결과, 0.5Rh/HAp 촉매는 240 °C에서 CH4/O2/CO 압력 비율 20:3:5 bar 하에 메탄올 수율 3440 μmol·gcat–1·h–1을 달성하며, 1시간 동안 >99%의 액체상 선택성을 유지합니다. 특성 분석 데이터는 Rh 종이 HAp 표면에 원자적으로 분산되어 있으며, 강한 금속-지지체 상호작용으로 특징지어지는 양이온 상태(Rhδ+)로 존재함을 시사합니다. 현장 적외선 분광법 결과는 열적으로 안정한 Rh(CO)2 활성 부위의 형성을 보여줍니다. 이러한 부위는 고온 및 산소가 풍부한 조건에서도 집합 및 과산화를 저항하는 것으로 보이며, 이는 CO 리간드 효과와 표면 PO43– 및 OH– 그룹과의 상호작용 때문일 가능성이 높습니다. 또한 현장 DRIFTS 분석은 메탄이 표면 메톡시(*OCH3) 중간체를 형성하여 메탄올로 전환되는 온화하고 단계적인 산화 경로를 제안합니다.
Fu et al. (Thu,)는 이 질문에 대해 연구했습니다.
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