光驱动甲烷非氧化偶联（NOCM）

Angew. Chem. Int. Ed.：N型掺杂诱导的电子局域化用于甲烷非氧化偶联 

光驱动甲烷非氧化偶联（NOCM）是利用丰富的甲烷资源的一种很有潜力的方法。

本文通过将单原子Nb掺杂到分级多孔TiO2‐SiO2（TS）微阵列中，制备了用于NOCM的n型掺杂光催化剂，其具有3.57 μmol g‐1 h‐1的高转化率和良好的可回收性。实验分析和第一性原理密度泛函理论计算证实，Nb掺杂取代了（1 0 1）表面的6配位钛，在[0 1 0]方向形成位置浅的电子俘获表面极化子。不同模型的比较表明，n型掺杂引起的电子局域化有利于甲烷的活化和乙烷的解吸。在Mo、W和Ta掺杂的复合材料上进一步验证了n型掺杂对CH4转化的积极作用。相比之下，p型掺杂剂（Ga，Cu，Fe）的掺杂显示出较少的活性影响。这项研究提供了对掺杂类型的影响的深入了解，并有望指导CH4转化的智能光催化剂的设计。