TiO₂因其成本低、还原性好和无毒性而被广泛应用于甲烷氧化偶联(OCM)反应，但纯TiO₂对甲烷的活化活性较差。本文采用附加哈伯德参数（DFT+U）的密度泛函理论研究了Ir/TiO₂(001)、Pt/TiO₂(001)和Mn/TiO₂(001)催化剂上的OCM反应，探索高活性和高C2烃选择性的催化剂。研究结果表明，Ir、Pt和Mn掺杂可以显着提高晶格氧的活性，降低甲烷解离的活化能。此外，Ir/TiO₂(001)、Pt/TiO₂(001)和Mn/TiO2(001)催化剂上氧物种的演化表明，晶格氧物种和过氧化物物种具有最强的甲烷活化活性，而超氧化物物质的活性最差。研究对Ir/TiO₂(001)、Pt/TiO₂(001)和Mn/TiO₂(001)催化剂上不同表面氧对OCM反应的作用提供了重要的见解。

文章标题：Effect of different oxygen species on the oxidative coupling of methane over TiO₂ catalysts

期刊：Applied Catalysis A, General

通讯作者：王宝俊教授、凌丽霞教授

第一作者：孙娜

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.apcata.2022.118998

资助：国家重点研发计划项目（No.2021YFA1502804）、山西浙大先进材料与化学工程研究院（No.2022SXFR001）、国家自然科学基金重点项目（No.21736007）、山西省自然科学基金项目（20210302123094）