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卡迪夫大學(xué)的研究人員展示了黃金作為催化劑從天然氣中的甲烷生產(chǎn)甲醇和乙酸的適宜性 。卡迪夫大學(xué)的研究人員與美國利哈伊大學(xué)和中國武漢磁共振中心的研究人員合作，提出了一種簡單、低成本的方法，將天然氣直接轉(zhuǎn)化為有用的化學(xué)品和燃料，這其中使用貴金屬黃金作為關(guān)鍵成分 。
雖然天然氣是最綠色的化石燃料之一，但它在燃燒時仍會向大氣排放危險的溫室氣體 。這反過來又促使研究人員設(shè)計出新的方法，將占天然氣70-90%的甲烷以一種簡單、經(jīng)濟和低碳的方式轉(zhuǎn)化為更有用的產(chǎn)品，如燃料和化學(xué)品 。
在今天發(fā)表在《自然-催化》上的一項研究中，由卡迪夫催化研究所的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的團隊首次證明了使用金催化劑將甲烷直接轉(zhuǎn)化為甲醇和乙酸 。這種催化反應(yīng)過程到之前只能通過間接路線實現(xiàn)，其中包括多個步驟，高度耗能且非常昂貴 。
為了實現(xiàn)甲醇和乙酸的產(chǎn)生，研究小組在由金和沸石ZSM-5制成的催化劑存在下，使甲烷與氧氣反應(yīng) 。
通過使用高功率電子顯微鏡檢查催化劑，發(fā)現(xiàn)活性催化劑不包含金原子或金簇，而是金納米粒子--尺寸在3至15納米之間的極小顆粒，可以表現(xiàn)出與較大材料對應(yīng)物明顯不同的物理和化學(xué)特性 。
使用這種催化劑生產(chǎn)甲醇是意料之中的事；然而，這種新方法的新穎之處在于海能夠生產(chǎn)醋酸 。醋酸是一種常見的工業(yè)化學(xué)品，大量用于制造產(chǎn)品，如紡織印刷油墨、染料、攝影化學(xué)品、農(nóng)藥、藥品、橡膠和塑料 。同時，甲醇通常被用作許多其他商品化學(xué)品的前體，也是一種生物燃料 。
【將天然氣轉(zhuǎn)化為有用的化學(xué)品和燃料 天然氣可用作燃料和什么原料】盡管貴金屬黃金的惰性眾所周知，但卡迪夫催化研究所的科學(xué)家們的開創(chuàng)性研究表明，事實上，它是一種極其高效和可靠的催化劑，可以有效地用于許多重要的工業(yè)過程 。
該研究的共同作者、卡迪夫催化研究所的化學(xué)注冊教授Graham Hutchings教授說 。"甲烷是天然氣的主要成分，利用分子氧進行氧化以選擇性地形成含氧化學(xué)中間體一直是催化領(lǐng)域的一個長期的巨大挑戰(zhàn) 。我們在這項研究中首次成功地證明了這一點，為以簡單和具有成本效益的方式創(chuàng)造重要的燃料和化學(xué)品邁出了重要的第一步 。"

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