甲烷与增值工业化学品的光催化氧化偶联为完成可持续发展供给了一种入神的绿色技能，但遇到了甲烷转化率比较来说较低和严峻过氧化的两层瓶颈。

  关键1. 作者经过反应器和光催化剂的规划，在相对高的O 2 浓度(高达6.8%)下，完成了对C 2+ 轻烷烃的高效、挑选性和耐久的光催化OCM，协同促进了传质、活性氧的操控、甲基中间体的安稳和外表等离子体介导的CH 4 活化。

  关键2. 考虑到其丰厚的外表O空位可以在必定程度上促进O 2 的活化以发生满足的活性氧，作者挑选了具有首要(001)晶面的TiO 2 纳米片(NS)作为模型光催化剂。然后，将Au纳米颗粒(NPs)负载在TiO 2 纳米片上(Au/TiO 2 )以安稳甲基中间体，一起操控活性氧，由于构成的Au-TiO 2 界面可以介导吸附的O 2 的电荷状况，然后调理O 2 的活化。此外，Au NPs的LSPR诱导的电场可以在必定程度上促进CH 4 中C-H键的极化和离解。

  关键3. 作者经过克己的三维(3D)打印多点进气流反应器，Au/TiO 2 光催化剂完成了218.2 μmol h -1 的优异CH 4 转化率、~90%的高挑选性以及OCM在接连气流体系中出产C 2+ 轻烷烃超越240小时的杰出安稳性。原位光谱表征与理论核算相结合，提醒了Au/TiO 2 光催化剂上氧活化、外表等离子体介导的CH 4 活化和过氧化物(O 2 2- )介导的OCM到C 2 H 6 的机制，与裸TiO 2 上CH 4 到CO 2 的过氧化构成比照。

  这项作业经过协同规划反应器和光催化剂来同步调理传质、反应物的活化和过氧化的按捺，为规划光催化OCM的高性能活动体系供给了一个信息丰厚的概念。

  图5. 光催化OCM的拟议机制：Au/TiO 2 上光催化OCM的拟议机制示意图。