來源：《中國科學報》 第1版 要聞

　　發布時間：2023-09-26

　　本報訊（見習記者孫丹寧）中國科學院大連化學物理研究所研究員鄧德會、副研究員于良團隊在甲烷室溫催化轉化研究中取得新進展。他們發現，二維MoS2邊硫空位限域的配位不飽和雙Mo位點，可以在室溫下催化甲烷與氧氣高選擇性轉化為C1含氧產物。相關成果近日發表于《自然-催化》。

　　甲烷廣泛存在于自然界中，可直接作為化石燃料，也可通過催化反應轉化為更有價值的化學物質。通常來說，甲烷催化轉化為其高值化利用提供了重要途徑。然而，甲烷直接催化轉化成高附加值化學品是世界性難題，被譽為化學領域的“圣杯”。這主要是由于甲烷的低極化率和高的C-H鍵能，使其轉化通常需要高于600℃高溫、強氧化劑或外場等苛刻的反應條件，但這很容易導致目標產物發生過度轉化。利用廉價、綠色的氧氣，在低溫甚至室溫下直接定向轉化甲烷是一個“夢想反應”。然而，氧氣分子極難在溫和條件下持續形成可活化甲烷C-H鍵的活性氧物種，導致室溫下甲烷與氧氣直接催化轉化極具挑戰。

　　該工作中，團隊通過模擬自然界中甲烷單加氧酶的雙核金屬中心，構筑了MoS2邊硫空位限域的配位不飽和雙Mo位點，實現了甲烷與氧氣在室溫下直接催化轉化為C1含氧產物。相比于之前的報道，該催化體系可在25℃下實現甲烷與氧氣一步直接轉化為甲醇等C1含氧產物，甲烷的最高轉化率可達4.2%。同時，C1含氧產物的選擇性大于99%，有效抑制了二氧化碳的生成。

　　相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41929-023-01030-2

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