ACS Catal.：Ce/Zr-MOF中Ni-Ce位点协同催化甲烷氧化制乙醇

印度理工学院德里分校的Kuntal Manna等人开发了一种Ce/Zr MOF载体修饰的Ni(II)-OH物种作为高效异相催化剂，用于在温和条件下将甲烷直接氧化生成乙醇。该催化剂通过Ni2+离子与Ce4+组装的Cex/Zry-UiO-Ni(OH) MOF，实现了甲烷分子C-H键的活化，生成·CH3自由基，并在孔内进行C-C偶联，达到高产率（6521 mmol gNi-1）和优异的选择性（>93 %）。反应机理研究表明，甲烷通过双催化循环生成乙醇，关键在于MOF掺杂的Ce4+离子和相邻的Ce4+-Ni2+位点可逆的切断Ce-Ocarboxylate化学键和形成Ni-(μ2-OH)-Ce化学键，这是高效率生成·CH3自由基的决速步。这项工作展示了MOF设计混合金属作为杂多元金属催化剂对于甲烷或其他烷烃增值的重要作用。