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甲烷选择性氧化为甲醇在催化领域长期以来一直面临挑战。在这里，我们揭示了在甲烷、氧气和水的反应环境下，通过调节一个定义明确的CeO2/Cu2O/Cu(111)催化剂的选择性，从一氧化碳和二氧化碳到甲醇时，水促使该反应的关键步骤。常压X射线光电子能谱表明，水与甲烷和氧气反应生成表面甲氧基，并加速甲醇的生成。这些结果与密度泛函理论计算和动力学蒙特卡罗模拟一致，显示出水优先脱离CeO2-Cu2O/Cu(111)界面上的活性铈离子。吸附的羟基物种阻止了O-O键的断裂，这种断裂会使甲氧基转化为一氧化碳和二氧化碳，并直接将这种物种转化为甲醇，而氧气则重新氧化了还原表面。水的吸附还将产生的甲醇排放到气相中.
刘等人(周四)研究了这个问题。
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