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甲烷是一种在自然界中大量存在的原材料,在取代原油和合成重要化工产品等许多领域具有潜在的应用价值.然而,由于CH4中C-H键的键能特别大(约-4.5 eV),如何实现甲烷的绿色有效转化在化学化工领域仍然是一个挑战.本文采用密度泛函理论对Co3O4(001)和(011)晶面活化甲烷C-H键的机理进行了理论研究,得到了如下结论:(1) CH4的C-H键在Co3O4晶面的解离具有很高的活性,只需要克服大约1 eV的能垒;(2)与Co2+相连的Co-O离子对是CH4活化的活性位点,其中两个带正负电荷的离子对C-H解