日本筑波大學和九州大學日前聯合發布新聞公報說，雙方合作研發出一種新的鐵絡合物催化劑，利用這種催化劑能將水溶液中的甲烷直接轉化成甲醇。

 

甲烷在自然界分布很廣，是天然氣和沼氣等的主要成分，可用作燃料及化工原料，但其提取、儲存和運輸過程比較困難，甲烷釋放到大氣中還會加劇地球表面溫室效應。工業界一直在尋找經濟高效的方法將甲烷轉化為甲醇。這份新聞公報說，迄今有許多研究試圖通過氧化甲烷來制取甲醇，但甲烷是最難氧化的碳氫化合物，因此還沒有一種方法能在溫和的條件下高效地將甲烷轉化成甲醇。

 

研究人員從自然界中能氧化甲烷的一種金屬酶的結構和反應機制中獲得靈感，研發出一種鐵絡合物催化劑。利用這種鐵絡合物作為催化劑，成功使水和乙腈混合溶劑（水體積占95%）中的甲烷在50攝氏度、約10個大氣壓的溫和條件下發生氧化反應，直接轉化成甲醇。

 

研究人員認為，這項新研究中的催化劑“捕捉與釋放機制”不僅可以用于甲烷到甲醇的轉化，還有望用于各種疏水性有機化合物在水溶液中進行高效化學轉化，從而實現天然碳能源的更有效利用，并解決一些環境問題。相關論文已發表于最新一期英國《自然》雜志上。