甲烷作为一种重要的碳基小分子，在自然界分布广泛，是天然气、页岩气、可燃冰、沼气等的主要成分。迄今为止，甲烷的使用仍以燃烧为主，导致排放出大量的二氧化碳。甲烷作为化工原料主要用于合成氨、甲醇及其衍生物，但其用量仅占天然气消耗量的5%-7%。虽然甲烷储量远远超过石油储量，但作为化工原料其开发程度远无法与石油相比。如何将储量巨大的甲烷资源转化为具有更高经济附加值的燃料或化工产品，具有重要的科学意义和应用前景。太阳能作为最为丰富和清洁的能源，可通过光催化方式在温和条件下驱动甲烷转化为多碳燃料或化学品。近年来，中国科学技术大学熊宇杰教授和龙冉教授研究团队发展了一系列光/光电催化方法，实现了甲烷高选择性转化制乙烷、乙烯和乙二醇（J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 269；Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 9357）。

近日，熊宇杰教授和龙冉教授研究团队与中国科学技术大学杨金龙院士团队付岑峰副研究员、南京大学邹志刚院士团队姚颖方教授合作，发展了光催化甲烷无氧偶联（NOCM）方法，实现了高选择性制备乙烷和氢气，效率达到中温热催化NOCM水平，发表在《自然×通讯》期刊（Nat. Commun. DOI: 10.1038/s41467-022-30532-z）。