记者日前从海南大学获悉，该校海洋清洁能源创新团队研发的新型催化体系，可在仅70℃的温和条件下，将气态甲烷高效转化为高附加值的液体甲醇，为我国可燃冰资源就地利用提供了具有自主知识产权的技术方案，也标志着我国在低温催化领域取得实质性突破。相关成果近期发表在国际学术期刊《自然·通讯》上。
海南大学海洋科学与工程学院副研究员邓培林介绍，可燃冰是21世纪最具商业开发价值的战略能源之一，其主要成分甲烷是一种高密度、低碳的能源分子，但由于其分子结构极其稳定，碳氢键难以在温和条件下断裂，转化过程长期面临技术瓶颈。传统工业方法需在超过1000℃高温和50个大气压的高压条件下进行，不仅能耗巨大，还容易导致甲烷过度氧化为二氧化碳，造成资源浪费和环境污染。而甲醇常温下为液体，便于储存和运输，既是重要的基础化工原料，也可用作为船舶、汽车等领域的清洁燃料。如何在温和条件下实现甲烷向甲醇的高效、绿色转化，是国际催化化学领域公认的难题。
为攻克这一难关，海南大学团队将突破口放在催化剂上。他们发现，通过对催化剂晶面进行精密“装修”，即使在较低温度下也能高效“唤醒”甲烷分子，并快速释放生成的甲醇，避免其被进一步氧化为二氧化碳。研究人员还通过引入金原子调控催化剂的电子结构和表面活性位点，使其在70℃下即可实现甲烷活化与甲醇脱附的同步进行。
该技术实现了两个关键突破：一是将传统反应所需的高温环境显著降至70℃，显著降低能耗与操作风险；二是达到了近100%的转化选择性，甲醇生成几乎“零副产”，有效避免资源浪费。邓培林表示，该新型催化体系具备温和反应条件、持续催化活性和高产品选择性等优势，未来可与海上可燃冰开采设备协同应用，实现在开采现场就地转化气态甲烷为液态甲醇，既规避甲烷泄漏风险，又降低运输成本。除可燃冰外，该技术还适用于天然气田、页岩气及伴生气等多种富甲烷资源的清洁利用，应用前景广阔。
目前，该成果仍处于实验室小试阶段，团队正推进反应器放大与催化剂稳定性测试，计划在未来三至五年内完成中试示范装置落地，并逐步推进产业化落地。
“我们的目标是让这项核心技术真正落地海南，打造‘陆海联动’的清洁能源转化示范基地。”邓培林表示，面向未来，研究团队将持续推动催化材料规模化制备及产业转化进程股市配资合法，力争在甲烷绿色催化领域实现中国引领，为全球能源转型贡献“海南智慧”和“中国方案”。（记者王晓樱 通讯员张阳）
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