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浙大学者《科学》发文:天然气变甲醇身价成倍增长

发布时间:2020-01-15来源:浙江新闻客户端作者:曾福泉 柯溢能 吴雅兰 汪晓勇 卢绍庆82

浙江大学研究者新近发明了一种在温和条件下把甲烷高效率转化为甲醇的方法,凭借国际首创的“分子围栏”催化体系,其转化率达到了当前世界最高水平。这一创新有很高的潜在应用价值,成果相关论文10日在国际著名期刊《科学》发表。

据了解,甲烷在天然气、页岩气、可燃冰等中储量丰富,价格低廉但储存、运输不便。而甲醇是化工基础性原料,可作为农药、医药的原料,还可制备有“化工之母”之称的乙烯、丙烯,进一步制成日常生活中各种用品。显然,甲烷转化为甲醇,附加值将成倍增长。


江大学肖丰收教授和王亮研究员团队多年致力于探索甲烷高效、低成本转化为甲醇的方法。针对反应不充分导致转化率低的长期难题,他们创造性地用“分子围栏”锁住转化反应中的关键成分双氧水,使其无法跑走、稀释,而是在“围栏”中持续与甲烷充分反应,源源不断生成甲醇。在研究团队的实验室中,甲烷转化率达到17.3%,而传统方法转化率长期未能突破3%。

所谓“分子围栏”就是一层疏水的长链烷烃,厚度只有分子尺度,圈住的范围为几百纳米见方。“双氧水被围在里面,富集浓度提升了1万倍。甲醇生成后则能很快跑出来,不会和甲烷竞争催化剂。”王亮说。

肖丰收表示,虽然从基础原理到规模化应用还有很长的路要走,但这项研究成果为工业化制备甲醇提供了一种简洁、高效的新路线,有望帮助产业界最终解决当前甲醇制备中存在的氧化剂昂贵、反应温度严苛、工艺流程过于复杂等问题。同时,随着页岩气、海底可燃冰的进一步开发,甲烷在整个能源体系尤其是碳资源中将会扮演越来越重要的角色,甲烷高效变甲醇反应的应用前景十分广阔。


浙江新闻客户端2020年1月11日