CH4光催化部分氧化为CH3OH、HCHO等产物是一种潜在的低能耗CH4转化路径，该转化路径存在CH4活化难度高和产物选择性低等问题，高性能催化剂的设计和制备对解决这一系列问题至关重要。使用不同Zn前驱体，通过水热法分别制备了具有块状颗粒、纳米花、纳米片和团聚纳米颗粒等不同形貌特征的ZnO-x光催化剂，发现形貌特征对ZnO-x的CH4光催化部分氧化制HCHO性能(“CH4光催化氧化性能”)有显著影响。采用CH4光催化氧化性能最好的ZnO-Cl为基底，进一步制备了n AgCl/ZnO-Cl光催化剂(n为AgNO3的物质的量分数)。采用X射线衍射、N2吸/脱附和扫描电子显微镜等对光催化剂进行了表征，并研究了n AgCl/ZnO-Cl的CH4光催化氧化性能。结果表明，2.0%AgCl/ZnO-Cl表现出了最优的CH4光催化氧化性能。在5 mg 2.0%AgCl/ZnO-Cl作用下，当反应条件为0.1 MPa O2、2.9 MPa CH4、75 mL H2O、光照强度450 mW/cm2、光照2 h和25℃时，含氧液相产物(CH3OH+CH3OOH+HCHO)总产率达到10409μmol/(g·h)，含氧液相产物总选择性为91.4%，其中主产物HCHO产率为6271μmol/(g·h),HCHO选择性为60.2%。自由基捕获实验结果表明，·O2-和空穴是CH4活化为·CH3的关键，并且·O2-与·CH3的相互作用成为了反应的主要路径，该路径得到的初级产物(CH3OOH)能够较为容易的被氧化为HCHO，从而显著提升了n AgCl/ZnO-Cl的HCHO选择性。
