氣態甲烷直接轉化為液態甲醇的新方式

材料牛注：蘇黎世聯邦理工學院和保羅謝爾研究所的化學家研究發現了一種直接把氣態甲烷轉化為液態甲醇的新方法。目前工業用氣的主要方式是燃燒，這種新方法為工業用氣提供了新的可能。雖然該工藝目前還無法用于工業，但是它為未來的工業化生產提供了更多的可能性。

甲烷價格廉價且來源廣泛，作為合適的基材和能源被廣泛用于化工等產業，在全球范圍內主要它的使用方式主要是燃燒，尤其是在煉油廠和油田。雖然氣態甲烷轉化為液態甲醇的過程易于進行，且甲醇更便于運輸，但是從目前的工業水平來看，該轉化過程復雜，間接，耗能，且轉化過程中還會產生合成氣體，因此收益不大。

全球頁巖氣產量的增加也導致了甲烷釋放量的增加。催化劑研究員Bokhoven指出，由于甲烷來源豐富且性價比較高，全球工業領域也熱衷于使用甲烷。最近Bokhoven和他的團隊在工作中發現了一種氣態甲烷轉化為液態甲醇的新方法。

從理論上來說，使用銅硅鋁化合物（沸石）作催化劑，有可能將甲烷轉化為甲醇。該方法在可不同的溫度下進行，并且具有周期性。活性催化劑在450℃的高溫下才能起到催化作用，但是溫度超過200℃時，溫度過高會導致甲醇燃燒，因此甲烷和氧氣生成甲醇的反應是不可能發生的。反應若要進行，需反復加熱和冷卻反應器。因此，這種方法一直以來僅存在于實驗室中，難以應用于工業領域。

以前甲烷到甲醇的轉化過程是在高溫和低于1巴的壓力下進行的。現在， Bokhoven和他的團隊在200℃的恒溫和36巴的高壓下，證明了此循環反應具有可行性。

研究人員用射線吸收光譜法證明了，在原子水平上最新的低溫/高壓條件下進行的催化反應與之前的高溫法進行的催化反應并不發生在同一位置上。

Bokhoven說，高壓法以不同的方式在原子水平上進行催化，可以嘗試使用多種催化劑來進行反應。對于目前尚未考慮的催化劑也可以嘗試使用，也許它們會更適用于高壓法生成甲烷。

原文參考地址：New, Direct Way to Convert Gaseous Methane into Liquid Methanol

感謝材料人編輯部尉谷雨提供素材