Oxidação Fotocatalítica Seletiva de Metano a Metanol mediante a Construção de um Caminho Rápido de Conversão de O2 sobre Au–Pd/ZnO

A oxidação fotocatalítica de metano a metanol é um processo atraente sob condições brandas, no entanto enfrenta desafios significativos para alcançar alta conversão e seletividade simultaneamente. Neste trabalho, propomos uma estratégia para a geração direta e rápida de radicais hidroxila (•OH) a partir de O2 (O2 → *OOH → •OH) pelo design racional do fotocatalisador Au–Pd/ZnO, pulando H2O2 solúvel em água e evitando a difusão de H2O2. Para a oxidação fotocatalítica de metano a temperatura ambiente, o rendimento e a seletividade de CH3OH sobre o catalisador otimizado 1,0% AuPd0,5/ZnO foram tão altos quanto 81,0 μmol·h–1 e 88,2%, respectivamente, superando a maioria dos sistemas relatados. A formação de ligas de Au–Pd poderia melhorar a adsorção de O2 e a quebra da ligação O–O em *OOH, facilitando a formação direta eficiente de •OH e aumentando o rendimento e a seletividade de CH3OH. Este trabalho fornece algumas orientações para o delicado design de fotocatalisadores compostos para a oxidação fotocatalítica seletiva eficiente de metano e utilização de O2.