The conversion of methane into alcohols under moderate reaction conditions is a promising technology for converting stranded methane reserves into liquids that can be transported in pipelines and upgraded to value-added chemicals. We demonstrate that a catalyst consisting of small nickel oxide clusters supported on ceria-zirconia (NiO/CZ) can convert methane to methanol and ethanol in a single, steady-state process at 723 K using O as an abundantly available oxidant. The presence of steam is required to obtain alcohols rather than CO as the product of catalytic combustion. The unusual activity of this catalyst is attributed to the synergy between the small Lewis acidic NiO clusters and the redox-active CZ support, which also stabilizes the small NiO clusters.

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Die Umwandlung von Methan in Alkohole unter milden Reaktionsbedingungen ist eine vielversprechende Technologie fürdie Nutzung abgelegener Methanvorkommen. Die flüssigen Alkohole kçnnen in Pipelines transportiert und zu wertvolleren Chemikalien weiterverarbeitet werden. Hier wird gezeigt, dass ein Katalysator aus Nickeloxidpartikeln auf einen Ceroxid-Zirconiumoxid-Träger (NiO/CZ) Methan in einem einzigen, kontinuierlichb etriebenen Reaktor zu Methanol und Ethanol umwandeln kann. Die Reaktion geschieht bei milden Temperaturen (723 K) mit O 2 als Oxidationsmittel. Die Produktion von Alkoholen erfordert die Gegenwart von Wasserdampf,u md ie vollständige Oxidation zu CO 2 zu unterdrücken. Die Synergie zwischen Lewis-aciden NiO-Partikeln und dem redoxaktiven Ceroxid-Zirconiumoxid-Träger ermçglicht die ungewçhnliche Reaktivitätd ieses Katalysators.

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