據(jù)介紹，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(chǔ)化學(xué)品的重要平臺分子，具有高附加值和高應(yīng)用價值，比如可以制備有著“化工之母”之稱的乙烯、丙烯，用作清洗去油劑、生長促進劑，還可以作為農(nóng)藥、醫(yī)藥的原料。

　　研究人員說，這兩個“姓甲的兄弟”，一個具有產(chǎn)量優(yōu)勢，一個極具產(chǎn)品優(yōu)勢。甲烷轉(zhuǎn)化成甲醇的催化劑主要是雙氧水，但“頑皮”的雙氧水一旦生成，會很快被稀釋，無法與甲烷充分反應(yīng)，甲醇過于活潑的“性格”也讓其選擇性活化和定向轉(zhuǎn)化成為難題。

　　王亮介紹說，研究團隊想了一個巧妙的辦法，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(yīng)加快進行。肖豐收介紹，“一個‘分子圍欄’內(nèi)部的結(jié)構(gòu)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(yīng)區(qū)，同時甲醇生成后能很快跑出來，不會和甲烷競爭反應(yīng)。”

　　研究人員介紹，此前甲烷的轉(zhuǎn)化率很難突破3%，“分子圍欄”技術(shù)可以在70℃的溫和條件中，將轉(zhuǎn)化率大幅提升至17.3%。除了高效外，這個催化劑在制備中不產(chǎn)生污染，避免了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)化方式會產(chǎn)生大量廢水的弊端。

　　“隨著頁巖氣、海底可燃冰的進一步開發(fā)，甲烷在整個能源體系尤其是碳資源中將會扮演越來越重要的角色。”肖豐收說，甲烷變甲醇意味著附加值的提升，團隊將進一步探索“分子圍欄”催化體系在進一步規(guī)模應(yīng)用的可能性。