中科院甲烷高效转化研究获突破

5月9日，美国《科学》杂志刊登了中国科学院大连化学物理研究所的一项研究成果。该所研究员、中科院院士包信和团队基于“纳米限域催化”的新概念，创造性地构建了硅化物晶格限域的单中心铁催化剂，成功地实现了甲烷在无氧条件下选择活化，一步高效生产乙烯、芳烃和氢气等高值化学品。同时，相关专利申请已进入美国、日本、欧洲和中东等国家和地区。据了解，随着富含甲烷的页岩气、天然气水合物、生物沼气等资源被大规模发现与开采，如何以储量相对丰富和价格低廉的天然气替代石油生产液体燃料和基础化学品成为学术界和产业界研究和发展的重点。但传统甲烷转化路线冗长，投资和消耗高，过程中不可避免地形成和排放大量温室气体——二氧化碳。因此，人们一直都在努力探索天然气直接转化利用的有效方法与过程。而上述研究与天然气转化的传统路线相比，彻底摒弃了高耗能的合成气制备过程，大大缩短了工艺路线，反应过程本身实现了二氧化碳的零排放，碳原子利用效率达到100%。美国加州大学伯克利分校教授亚力克西斯·贝尔评价称：“该成果使甲烷直接转化研究又向前迈出崭新的一步，可能成为未来产业界关注的焦点。”中科院院士何鸣元评价该技术“是符合理想的高选择性转化，实现了原子经济反应，而且催化剂稳定，可较长周期运行，无碳排放”。德国巴斯夫集团副总裁穆勒认为这是一项“即将改变世界”的新技术，未来的推广应用将为天然气、页岩气的高效利用开辟一条全新的途径。目前，国内和国外的多家能源和化学公司都对这一产业变革性技术表现出了极大的兴趣，表示希望能优先合作。