《科學》近日在線刊登浙江大學團隊的科研成果。研究團隊經過3年多的集中攻關，通過多相催化劑體系，在70℃的溫和條件中將甲烷高效率轉化為甲醇，轉化率為17.3%，甲醇選擇性達到92%，為當前的最高水平。
誰也不曾想到，這項研究居然是從羊圈中找到的靈感。
浙江大學教授肖豐收和研究員王亮團隊，從如何鎖住“頑皮”的雙氧水角度出發開展研究。他們想到農村中的羊圈，通過圍欄讓羊群無法跑走。“何不試試在反應中也加一個圍欄，圈住雙氧水。”肖豐收說就是憑借這個靈光一現，他們便著手實驗，結果很快就成功了。
“我們用長鏈烷烴來做‘分子圍欄’，這樣親水的過氧化氫被圍在了催化劑里，無法擴散出去�！蓖趿两榻B，而氫氣、氧氣和甲烷卻依然能夠進入反應區，同時甲醇生成后能很快跑出來，不會和甲烷競爭反應。
就是這么一層“分子圍欄”，在實驗中將雙氧水的富集濃度提升至10000倍，讓甲烷氧化反應加快進行。
而在催化劑的設計上，研究人員用沸石分子篩緊緊地裹住金屬納米顆粒催化中心，就像蛋清裹住蛋黃一樣，從而把金屬催化中心穩固在當中，不會再跑來跑去聚集在一起了。
科研人員將催化活性納米顆粒嵌入沸石分子篩，讓催化劑更加穩定，從而可以將效率發揮到最大。除了高效外，這個催化劑在制備中更綠色，不會產生污染，而傳統的水熱方式合成中，有些分子篩每合成1噸甲醇甚至會產生100噸廢水。(崔雪芹)
相關論文信息：
https://doi.org/10.1126/science.aaw1108
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