La2O3因具有优异的稳定性和较高的C2烃选择性，因此，常被用于催化甲烷氧化偶联反应，而较差的甲烷解离活性却限制了其广泛应用。为了提高镧基催化剂活化甲烷的性能，将不同价态的金属掺杂在La2O3(001)表面，并采用密度泛函理论方法对CH4在催化剂表面的活化行为进行了研究。结果表明，低价态金属(Li、Na、K、Mg、Ca、Sr和Ba)和等价态金属(Al、Ga、In)的掺杂可以显著提高La2O3(001)表面的CH4解离活性。其中，CH4在Li-La2O3(001)表面解离的活化能最低，仅为13.0 kJ/mol。而高价态金属(Zr、Nb、Re和W)掺杂不能提高La2O3(001)表面的CH4解离活性。此外，通过研究催化剂表面氧空位形成能、酸碱性与CH4解离活化能之间的关系发现，随着掺杂金属价态的增加，氧空位形成能也逐渐增大，而CH4的解离活性呈现出降低趋势；碱金属和碱土金属的掺杂增大了催化剂表面的碱性，且碱金属掺杂的碱性强于碱土金属，同时，较强的碱性也表现出较高的CH4转化活性。本研究对提高La2O3催化剂的甲烷转化活性具有指导意义。

supportedbytheNationalKeyR&DProgramofChina(2021YFA1502804)；Shanxi-ZhedaInstituteofAdvancedMaterialsandChemicalEngineering(2022SX-FR001)；theKeyProjectsofNationalNaturalScienceFoundationofChina(21736007)；theNaturalScienceFoundationofShanxiProvince(20210302123094)；

张家宇,孙娜,凌丽霞,章日光,贾丽涛,李德宝,王宝俊.不同价态金属掺杂对La_2O_3(001)表面上甲烷活化影响的研究（英文）[J].燃料化学学报(中英文),2023,51(05):673-686.