新觸媒助甲烷簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)變?yōu)榧状?/h4>

　　近日，德國(guó)馬普研究院(Max Planck Institute)下屬的煤炭研究中心聯(lián)合馬普膠體與界面化學(xué)研究所，正在讓問(wèn)題的答案緩緩浮出水面。馬普研究院的科研人員開發(fā)了一種新型固體催化劑，它能夠以一種經(jīng)濟(jì)和有效的方式讓甲烷轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的甲醇，而甲醇的運(yùn)輸要比氣態(tài)的甲烷容易得多，同時(shí)液化成本也比傳統(tǒng)的方法要低。如此一來(lái)，那些因修建天然氣管道費(fèi)用過(guò)高而未得到開發(fā)的天然氣田便有了被重新開發(fā)的可能。

　  對(duì)于大部分位于偏遠(yuǎn)地區(qū)以及規(guī)模很小的天然氣田，通過(guò)架設(shè)天然氣管道進(jìn)行運(yùn)輸是一件勞神又費(fèi)財(cái)?shù)氖�。首先，從煤層或者天然氣砂巖中提取天然氣本身就會(huì)耗費(fèi)大量財(cái)力物力。再者，將這些好不容易開采出的天然氣通過(guò)管道進(jìn)行運(yùn)輸，其成本將非常高。

　  雖然目前已經(jīng)能夠通過(guò)化工途徑將天然氣液化為甲醇，大大降低了運(yùn)輸成本。但在馬普研究院煤炭研究中心主任費(fèi)爾迪·舒特看來(lái)，這一方法雖然降低了運(yùn)輸成本，但液化工序卻帶來(lái)了新的開支，“目前通常的方法都是先將天然氣變成蒸氣，然后通過(guò)人工合成技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為乙醇，這么做本身也需要耗費(fèi)大量資金”。

　  舒特和同事的研究課題就是如何讓天然氣液化的過(guò)程更加“省錢”，從而真正降低天然氣的開采成本。

　  為此，馬普研究院研制出一種催化劑，其主要成分是含氮的鎳基合金材料(CTF)。馬普膠體及界面化學(xué)研究所的研究人員馬庫(kù)斯·安東尼蒂提介紹說(shuō)：“這種固體材料具有很強(qiáng)的滲透性，每克材料的表面積相當(dāng)于1/5足球場(chǎng)的大小�！盋TF材料的巨大表面積使通過(guò)的甲烷能有效地進(jìn)行氧化反應(yīng)，并轉(zhuǎn)化成甲醇。在CTF催化劑和硫酸介質(zhì)的作用下，通過(guò)215攝氏度的加溫和加壓，甲烷氣體就可以轉(zhuǎn)化成甲醇，轉(zhuǎn)化率達(dá)到3/4。

　  實(shí)際上，在如何以更經(jīng)濟(jì)和高效的方式液化甲烷的問(wèn)題上，其他國(guó)家的科學(xué)家也一直在努力。美國(guó)化學(xué)家羅伊·普里艾納早在10年前就曾開發(fā)出了鉑材料催化劑，該催化劑同樣能將甲烷轉(zhuǎn)化成甲醇，但這種催化劑只能在溶解狀態(tài)下發(fā)揮作用，之后的清理過(guò)程非常麻煩。

　  費(fèi)爾迪·舒特認(rèn)為，他們開發(fā)的催化劑更加廉價(jià)，工藝也更為簡(jiǎn)單，便于操作同時(shí)更加高效。不過(guò)舒特和同事也并未就此止步，為了擴(kuò)大催化劑的應(yīng)用范圍，目前他們正在研究如何制造出氣態(tài)催化劑，“我們也正在努力尋找類似的，或者效率更高的催化劑，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了更多的選擇”。

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