新触媒助甲烷简单变甲醇

　　生意社1月18日讯　有科学家预测，全球的天然气资源将在130年后枯竭，但如果考虑到开采成本，人类真正能够使用的天然气只能维持大约60年左右。如何让那些开采难度大、耗资高的天然气资源“复活”，已经成为科学界关心的热点问题。

　　近日，德国马普研究院(Max Planck Institute)下属的煤炭研究中心联合马普胶体与界面化学研究所，正在让问题的答案缓缓浮出水面。马普研究院的科研人员开发了一种新型固体催化剂，它能够以一种经济和有效的方式让甲烷转变为液态的甲醇，而甲醇的运输要比气态的甲烷容易得多，同时液化成本也比传统的方法要低。如此一来，那些因修建天然气管道费用过高而未得到开发的天然气田便有了被重新开发的可能。

　　对于大部分位于偏远地区以及规模很小的天然气田，通过架设天然气管道进行运输是一件劳神又费财的事。首先，从煤层或者天然气砂岩中提取天然气本身就会耗费大量财力物力。再者，将这些好不容易开采出的天然气通过管道进行运输，其成本将非常高。

　　虽然目前已经能够通过化工途径将天然气液化为甲醇，大大降低了运输成本。但在马普研究院煤炭研究中心主任费尔迪·舒特看来，这一方法虽然降低了运输成本，但液化工序却带来了新的开支，“目前通常的方法都是先将天然气变成蒸气，然后通过人工合成技术将其转化为乙醇，这么做本身也需要耗费大量资金”。

　　舒特和同事的研究课题就是如何让天然气液化的过程更加“省钱”，从而真正降低天然气的开采成本。

　　为此，马普研究院研制出一种催化剂，其主要成分是含氮的镍基合金材料(CTF)。马普胶体及界面化学研究所的研究人员马库斯·安东尼蒂提介绍说：“这种固体材料具有很强的渗透性，每克材料的表面积相当于1/5足球场的大小。”CTF材料的巨大表面积使通过的甲烷能有效地进行氧化反应，并转化成甲醇。在CTF催化剂和硫酸介质的作用下，通过215摄氏度的加温和加压，甲烷气体就可以转化成甲醇，转化率达到3/4。

　　实际上，在如何以更经济和高效的方式液化甲烷的问题上，其他国家的科学家也一直在努力。美国化学家罗伊·普里艾纳早在10年前就曾开发出了铂材料催化剂，该催化剂同样能将甲烷转化成甲醇，但这种催化剂只能在溶解状态下发挥作用，之后的清理过程非常麻烦。

　　费尔迪·舒特认为，他们开发的催化剂更加廉价，工艺也更为简单，便于操作同时更加高效。不过舒特和同事也并未就此止步，为了扩大催化剂的应用范围，目前他们正在研究如何制造出气态催化剂，“我们也正在努力寻找类似的，或者效率更高的催化剂，我们已经发现了更多的选择”。

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