近日，足球直播360 汤骏博士在光催化C-H键氧化研究中取得重要进展，相关成果发表在国际顶级期刊《Angewandte Chemie International Edition》（IF=17）上。汤骏博士为论文第一通讯作者，山西大学杨恒权教授和田欣欣副教授为共同通讯作者。该项研究得到了国家自然科学基金委项目经费的支持。

乙苯是焦化苯下游的一种基础化学品，具有产量丰富、成本低廉的特点，开发其向高端化学品的转化路径对延伸煤炭产业链、提升产品附加值具有重要意义。苯乙酮作为合成药物、香料及树脂等高附加值产品的关键原料，市场前景广阔。然而，乙苯分子中的C–H键能较高，传统乙苯氧化制苯乙酮工艺普遍依赖高温高压等苛刻条件，且存在产物选择性控制难等问题，制约了该路线的工业化应用。

（Pickering乳液界面连续流动光催化体系示意图）

（催化剂结构表征）

（催化剂活性评价）

（催化机理研究）

（DFT计算结果）

（连续流动光催化氧化反应活性评价）

针对上述难题，研究团队设计了一种以改性二氧化硅（SiO₂）为乳化剂、溴氧化铋（BiOBr）为光催化剂的Pickering乳液界面光催化体系。通过将BiOBr精准固定于乳滴界面外侧，体系在可见光下有效促进有利的超氧阴离子自由基（∙O₂^‒）生成，同时抑制羟基自由基（∙OH）形成。在不添加任何牺牲剂的条件下，该体系实现>99.0%的乙苯转化率和>99.0%的苯乙酮选择性。机理研究进一步揭示，Pickering乳滴界面独特微环境是实现高选择性的关键：界面外侧松散的氢键抑制了水分子解离与∙OH的生成，有效防止了过度氧化；同时，界面外侧富氧疏水环境促进了氧气吸附与∙O₂^‒的形成，显著提升了界面反应动力学，从而在温和条件下实现苯乙酮的高选择性合成。为探索该技术的实际应用潜力，研究团队构建了一种连续流动光催化体系，克服了传统间歇反应中催化剂分离回收的难题。该体系在长达200小时的连续运行中表现出良好的稳定性，乙苯转化率维持在约81.6%，苯乙酮选择性约92.3%，展现出较好的应用前景。

论文链接：//doi.org/10.1002/anie.202523469

（撰稿：汤骏；审核：韩新亚、黄宇弦）