在工业催化领域，烷烃的活化非常重要。C−H键键能较大，是烷烃转化的关键步骤，包括镧氧化物在内的众多过渡金属氧化物被广泛用于活化烷烃C−H。实验观测到(La2O3)N+ (N = 1−8, N ≠ 6)可与丁烷发生氢原子摄取反应，而只有La10O15+可以摄取甲烷中的氢原子。实验观测到氢原子摄取反应速率具有尺寸效应。理论计算发现，氧自由基可以推动团簇活化C−H键。氧自由基的自旋密度局域或离域，及其键合在团簇上的位置对团簇活化C−H键影响较大。本工作首次发现桥氧自由基活化甲烷，且确认了内部氧自由基这一新的氧原子自由基的存在形式，提高了我们对氧中心自由基化学的理解。

 

   图1 镧氧化物正离子团簇(La2O3)N+ (N = 1−8)活化丁烷C−H键的相对速率。包括 (La2O3)N+ (N = 1−6)团簇的基态构型及构型中氧中心自由基的分布情况。