“我国科学家成功找到室温条件下转化甲烷新途径”

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我国科学家找到了室温条件下转化甲烷的新途径

记者王琳琳:甲烷，有机化学中最难被转化的顽固分子。 最近，上海科技大学物质科学技术学院左智伟团队解决了这个难题，他们可以找到低价高效的催化剂组合，在室温条件下实现甲烷转化。 这为甲烷转化为火箭推进剂燃料等高附加值化工产品提供了新的方案，为有效利用我国特有的稀土金属资源提供了新思路。 相关研究成果日前发表在国际学术杂志《科学》上。

随着储量和开采量的上升，天然气逐渐成为具有经济价值的重要自然资源之一。 如果能够直接对天然气进行化学转换，不仅可以实现天然气高附加值的利用，还可以避免天然气输送带来的高额费用和污染。 但是，直接转换天然气并不容易。

天然气中的主要化合物是甲烷，甲烷是有机化学中最难转换的分子。 科学家们一直没有发现廉价、转换效率高、反应条件温和的转换方法。 目前发现，甲烷直接转化的高效催化剂需要采用稀有高价的铂、钯等贵金属，反应条件也需要高温，与工业上期望甲烷直接转化兼具规模性和经济性的要求相差甚远。

经过两年的前期工作积累、148天的冲刺、2202次的试点和优化，左智伟团队最终找到了高效的催化剂组合——铈基催化剂+酒精催化剂。 即在室温条件下，在三氯乙醇和稀土金属铈的协同催化下完成了甲烷转化。

左智伟介绍说，这种催化剂组合的最大优点是充分重视反应全过程的经济性。 第一，反应条件只需要室温，不需要加热和冷凝； 第二，三氯乙醇是常见的化工原料，作为催化剂获取方便第三，铈在我国稀土资源中占近50%，三氯化铈每吨约1.8万元，是以前铂、钯等贵金属催化剂价格的1万

业内专家认为，该团队通过精巧的化学设计找到了催化顽固分子甲烷的新做法，为完全利用甲烷这一丰富的自然资源提供了处理方案，在医药、农业化学品和精细化工等领域有着广泛的应用前景。

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