新甲烷轉(zhuǎn)化催化劑問世 可將二氧化碳重新變?nèi)剂?/h1>
更新時(shí)間：2010-12-20 10:50
來源：科學(xué)時(shí)報(bào)
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華盛頓大學(xué)圣路易斯分校藝術(shù)與科學(xué)系化學(xué)助理教授Liviu M. Mirica博士及其研究團(tuán)隊(duì)最近在《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》上發(fā)表論文，描述了一種新的金屬絡(luò)合物催化劑，其結(jié)構(gòu)像一個(gè)在手套中的球，由四個(gè)氮原子包圍中間一個(gè)鈀原子構(gòu)成，正是這種結(jié)構(gòu)的有機(jī)分子導(dǎo)致了絡(luò)合物的超強(qiáng)化學(xué)活性：能夠在氧氣和光存在的條件下，將甲基基團(tuán)組成乙烷。這是甲烷轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)鏈烴（或液態(tài)燃料）過程中的第二個(gè)步驟。該研究團(tuán)隊(duì)正在調(diào)整該絡(luò)合物，令其能夠在甲烷轉(zhuǎn)化成乙烷過程中的第一個(gè)步驟中也發(fā)揮作用。
Mirica的研究團(tuán)隊(duì)去年曾經(jīng)研究利用鈀化合物做催化劑分解水，實(shí)驗(yàn)雖成功但卻與預(yù)期有差距。他們發(fā)現(xiàn)這種催化劑即便是在空氣環(huán)境下也很容易被氧化。因此，他們利用這一性質(zhì)將其應(yīng)用于甲烷向乙烷的轉(zhuǎn)化。據(jù)Mirica介紹，將甲烷轉(zhuǎn)化為乙烷是構(gòu)建長(zhǎng)鏈烴（如丁烷、辛烷等）的第一步，而長(zhǎng)鏈烴在常溫常壓下處于液態(tài)，方便長(zhǎng)距離輸運(yùn)。
金屬絡(luò)合物只解決了甲烷向乙烷轉(zhuǎn)化問題的一半，Mirica目前正試圖調(diào)整這種金屬絡(luò)合物，令其能夠在甲烷轉(zhuǎn)化成乙烷的整個(gè)反應(yīng)過程中發(fā)揮作用，也就是打破一個(gè)C-H鍵，完成從甲烷到甲基的轉(zhuǎn)變。他們的另一項(xiàng)研究工作是測(cè)試該催化劑在二氧化碳還原為甲醇反應(yīng)中的穩(wěn)定性。二氧化碳作為一種非常穩(wěn)定的分子，對(duì)其進(jìn)行的任何操作都需要能量，而研究人員目前正試圖利用該催化劑將所需能量最小化。
Mirica的最終目標(biāo)，是找到一種可循環(huán)的碳化學(xué)反應(yīng)，只需要利用催化劑和較少的太陽(yáng)能，將二氧化碳重新變?yōu)槿剂稀?/p>
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