浙江大學甲烷高效制甲醇技術研究取得進展

2019年1月10日，浙江大學的研究團隊構筑起一系列“分子圍欄”多相催化劑體系，能夠將甲烷高效轉化為甲醇，為甲烷的高效利用提供了更為直接和綠色的途徑。該研究成果已發表于《科學》雜志上。

甲烷是天然氣、頁巖氣和可燃冰的主要成分，儲備量相對豐富、價格低廉；甲醇是生成基礎化學品的重要平臺分子，具有高附加值和高應用價值，比如可以制備乙烯、丙烯等。一個具有產量優勢，一個極具產品優勢。甲烷轉化成甲醇的催化劑主要是雙氧水，但雙氧水一旦生成，會很快被稀釋，無法與甲烷充分反應，甲醇過于活潑的“性格”也讓其選擇性活化和定向轉化成為難題。

該研究團隊用一個“圍欄”圈住了雙氧水，讓雙氧水的富集濃度達到正常條件下的一萬倍，讓催化反應加快進行。一個“分子圍欄”內部的結構就像是一個雞蛋，蛋黃是高濃度雙氧水，蛋白是沸石晶體，蛋殼是一層疏水材料，這樣氫氣、氧氣和甲烷能夠進入反應區，同時甲醇生成后能很快跑出來，不會和甲烷發生競爭反應。

據悉，傳統方法的甲烷轉化率很難突破3%。“分子圍欄”技術可以在70 ℃的溫和條件中，將轉化率大幅提升至17.3%。除高效外，該催化劑在制備中不產生污染，避免了傳統轉化方式產生大量廢水的弊端。

目前該研究團隊將進一步探索“分子圍欄”催化體系在較大規模應用的可能性。