日本筑波大學(xué)和九州大學(xué)日前聯(lián)合發(fā)布新聞公報說(shuō)，雙方合作研發(fā)出一種新的鐵絡(luò )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、儲存和運輸比較困難，甲烷釋放到大氣中還會(huì )加劇地球表面溫室效應。工業(yè)界一直在尋找經(jīng)濟高效的方法將甲烷轉化為甲醇。這份新聞公報說(shuō)，迄今有許多研究試圖通過(guò)氧化甲烷的方式來(lái)制取甲醇，但甲烷是最難氧化的碳氫化合物，因此還沒(méi)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一種能氧化甲烷的金屬酶的結構和反應機制中獲得靈感，研發(fā)出一種鐵絡(luò )合物催化劑。利用這種鐵絡(luò )合物催化劑，研究人員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(gè)大氣壓的溫和條件下發(fā)生氧化反應，將甲烷直接轉化為甲醇。
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，還有望幫助各種疏水性有機化合物在水溶液中進(jìn)行高效化學(xué)轉化，從而實(shí)現天然碳能源的更有效利用，并解決一些環(huán)境問(wèn)題。相關(guān)論文已發(fā)表于最新一期英國《自然》雜志上。
