浙江大学甲烷高效制甲醇技术研究取得进展

2019年1月10日，浙江大学的研究团队构筑起一系列“分子围栏”多相催化剂体系，能够将甲烷高效转化为甲醇，为甲烷的高效利用提供了更为直接和绿色的途径。该研究成果已发表于《科学》杂志上。

甲烷是天然气、页岩气和可燃冰的主要成分，储备量相对丰富、价格低廉；甲醇是生成基础化学品的重要平台分子，具有高附加值和高应用价值，比如可以制备乙烯、丙烯等。一个具有产量优势，一个极具产品优势。甲烷转化成甲醇的催化剂主要是双氧水，但双氧水一旦生成，会很快被稀释，无法与甲烷充分反应，甲醇过于活泼的“性格”也让其选择性活化和定向转化成为难题。

该研究团队用一个“围栏”圈住了双氧水，让双氧水的富集浓度达到正常条件下的一万倍，让催化反应加快进行。一个“分子围栏”内部的结构就像是一个鸡蛋，蛋黄是高浓度双氧水，蛋白是沸石晶体，蛋壳是一层疏水材料，这样氢气、氧气和甲烷能够进入反应区，同时甲醇生成后能很快跑出来，不会和甲烷发生竞争反应。

据悉，传统方法的甲烷转化率很难突破3%。“分子围栏”技术可以在70 ℃的温和条件中，将转化率大幅提升至17.3%。除高效外，该催化剂在制备中不产生污染，避免了传统转化方式产生大量废水的弊端。

目前该研究团队将进一步探索“分子围栏”催化体系在较大规模应用的可能性。