日本发明能将甲烷高效转化为甲醇的催化剂

这是2022年3月28日摄于丹麦西北部奥尔堡港的一瓶电解甲醇燃料样品。新华社记者林晶摄

新华社东京4月9日电（记者钱铮）日本筑波大学和九州大学日前联合发布新闻公报说，双方合作研发出一种新的铁络合物催化剂，利用这种催化剂能将水溶液中的甲烷直接转化成甲醇。

甲烷在自然界分布很广，是天然气和沼气等的主要成分，可用作燃料及化工原料，但其提取、储存和运输过程比较困难，甲烷释放到大气中还会加剧地球表面温室效应。工业界一直在寻找经济高效的方法将甲烷转化为甲醇。这份新闻公报说，迄今有许多研究试图通过氧化甲烷来制取甲醇，但甲烷是最难氧化的碳氢化合物，因此还没有一种方法能在温和的条件下高效地将甲烷转化成甲醇。

研究人员从自然界中能氧化甲烷的一种金属酶的结构和反应机制中获得灵感，研发出一种铁络合物催化剂。利用这种铁络合物作为催化剂，成功使水和乙腈混合溶剂（水体积占95%）中的甲烷在50摄氏度、约10个大气压的温和条件下发生氧化反应，直接转化成甲醇。

研究人员认为，这项新研究中的催化剂“捕捉与释放机制”不仅可以用于甲烷到甲醇的转化，还有望用于各种疏水性有机化合物在水溶液中进行高效化学转化，从而实现天然碳能源的更有效利用，并解决一些环境问题。相关论文已发表于最新一期英国《自然》杂志上。