页岩气（甲烷、乙烷和丙烷的低碳烷烃混合物）勘探与开发所取得的重大进展，为摆脱石油依赖，实现高附加值化学品生产提供了可能，对缓解当前能源与环境危机具有重要意义。然而，传统热催化低碳烷烃转化需在高温下进行，导致能耗高、积碳严重及催化剂烧结等问题。因此，开发温和条件下可持续的乙烷脱氢制乙烯策略具有重要意义。光催化为太阳能向化学能的可持续温和转化提供了极具吸引力的策略，但如何实现光驱动低碳烷烃高效转化面临巨大挑战，例如光生电子空穴复合、产物选择性低等。

针对上述问题，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所徐勇研究员课题组利用负载Ni纳米颗粒的ZnO纳米网（Ni/ZnO NM），在低浓度O₂条件下，成功实现了太阳光驱动的页岩气向醇类的温和转化。机理研究表明，金属-半导体强相互作用（SMSI）诱导电子从ZnO NM向Ni转移，形成了富电子的Ni位点和缺电子的氧空位（Vo）。在光照下，富电子的Ni位点和缺电子的V_o分别作为光生空穴和电子的受体，促进载流子分离，同时实现光还原与光氧化反应的空间解耦，提升烷烃氧化的催化性能和选择性。由丙烷光催化氧化生成的异丙醇产率达7.1 mmol g^-1 h^-1，选择性为83.5%，350 nm波长下的表观量子效率（AQE）为0.65%，优于已报道的C₃H₈氧化制含氧化合物催化剂。此外，在太阳光驱动的CH₄和C₂H₆氧化过程中，甲醇和乙醇的选择性均超过90%。需要指出的是，该催化剂也可将不同比例的甲烷、乙烷和丙烷混合低碳烷烃选择性地转化为甲醇、乙醇和异丙醇，为开发绿色页岩气转化提供了新思路。

该工作以Direct Photoconversion of Shale Gas into Liquid OxygenatesOver Interfacially Coupled Ni/ZnO Nanomesh为题发表在Advanced Materials上。苏州纳米所薛飞博士为第一作者，徐勇研究员为通讯作者，苏州纳米所为唯一通讯单位，该研究得到了国家自然科学基金、中国科学院“率先行动”引才计划、姑苏领军人才计划、江苏省青年基金以及中国博士后基金的支持。

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