近日,农业农村部成都沼气科学研究所畜禽粪污能源化利用与污染控制团队在甲烷高值转化研究方面取得新进展,提出了一种基于非晶相界面工程调控自由基反应路径的新策略,实现了在室温条件下,甲烷向绿色甲醇等含氧高值液体产物的高选择性转化。
甲烷是沼气的主要成分,也是重要的碳氢资源。把沼气中的甲烷高效转化为绿色甲醇、甲醛等液体高值化学品,对于提升沼气利用价值具有重要意义。针对甲烷不容易转化、反应中又容易直接变成二氧化碳等难题,研究团队设计了一种由非晶相和晶相半导体组成的新型复合催化体系,实现了对反应过程的有效调控。研究表明,该体系在室温光照条件下,只用水和氧气作氧化剂,就能将甲烷转化为绿色甲醇、甲醛等高值液体化学品,反应活性优于目前大多数已报道体系,选择性达到98%以上。这项成果为沼气甲烷制备绿色高值化学品提供了新的技术思路,也为碳中和背景下推进沼气高值化利用、促进农业废弃物资源循环利用与固碳提值提供了有力支撑。
相关成果发表于自然指数期刊《德国应用化学(Angewandte Chemie International Edition)》上。联培生周晟戎为第一作者,张宏伟副研究员、王文国研究员为共同通讯作者。
该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国农业科学院科技创新工程、中国农业科学院重大科技任务等项目支持。(通讯员 周丹丹)
原文链接:https://doi.org/10.1002/anie.9660324