写道氮杂2月22日2021年
科学家从伊利诺伊大学芝加哥他们发现了一种在室温下将天然气中的甲烷转化为液态甲醇的新方法。天然气是烹饪食物、家庭取暖和发电的燃料。
在天然气中燃烧甲烷会导致碳排放，但甲烷转化为液态甲醇是一种更清洁的燃料。图片来源:Aditya Prajapati和Meenesh Singh/伊利诺伊大学芝加哥分校。
这一突破，发表在美国国家科学院院刊亚博老虎机网登录可以为人们的日常活动提供更清洁的能源。
当天然气燃烧时，会产生一种强烈的温室气体二氧化碳。
根据美国能源情报署(U.S. Energy Information Administration)的数据，美国在2019年使用了约31万亿立方英尺的天然气，因此向空气中释放了约16亿吨二氧化碳。
利用天然气的一种改进方法是将其转化为甲醇，这是一种燃烧更清洁的液体燃料，可以用来制造塑料和汽油。然而，将天然气中的甲烷转化为甲醇需要巨大的压力和热量，甲醇本身会产生大量的二氧化碳。
研究人员对在环境温度下将甲烷转化为甲醇的方法感兴趣，以申请目前在工业过程中需要进行这种转换的所有热压和压力．
Meenesh Singh，通讯作者，伊利诺伊大学芝加哥分校工程学院化学工程助理教授
此外，甲醇被认为是未来的燃料，诱导了“甲醇经济”，在能源储存、运输和合成化学品和其他产品的主要前体材料中，它替代化石燃料。
目前，甲醇用于燃料电池技术，可激励某些城市公共汽车和其他车辆。甲醇的容量能量密度和较低的排放潜力使其成为化石燃料的吸引力，辛格。
甲烷除了是一种更清洁的燃料外，还可以安全地储存在常规容器中，这与天然气不同，天然气必须在高压下储存，而且价格昂贵得多．
Meenesh Singh，通讯作者，伊利诺伊大学芝加哥分校工程学院化学工程助理教授
需要巨大的压力和热量来分解甲烷中的碳氢键，这是生产甲醇的第一步。然而，Singh和UIC的研究生Aditya Prajapati发现了一种催化剂材料，它有助于减少打破这种化学键所需的能量，从而使反应可以在室温下进行。
”我们已经能够将工业过程的温度从200多摄氏度降低到室温，约为20摄氏度，“普拉哈帕蒂说。
这种新型催化剂包括铜和钛。这种催化剂加上少量的电力，可以分解甲烷的碳氢键并合成甲醇。与传统技术相比，这个过程消耗的能量要少得多，而且由于不需要机械产生高热量和高压，它可以快速和经济有效地建立起来。
我们的过程不需要集中．它可以在一个小到一辆货车的空间里实现，并且便于分布式利用天然气和制造甲醇．
Meenesh Singh，通讯作者，伊利诺伊大学芝加哥分校工程学院化学工程助理教授
与他的合作者一起，Singh已经提出了该过程的临时专利，并预期它可以每天转化几升甲醇。该专利是通过UIC技术管理办公室控制的。
该研究的共同作者是明尼苏达大学的Brianna Collins和Jason Goodpaster。
期刊引用
生,一个等．（2021）在过渡金属氧化物上对甲醇的电化学氧化的基本洞察力。国家科学院的诉讼程序。亚博老虎机网登录doi.org/10.1073/pnas.2023233118．
来源：https://www.uic.edu/