目前，来自美国爱荷华州立大学、普渡大学及约翰霍普金斯大学的研究者们研发并测试了一项新的催化剂技术，这项技术可以安全有效防止甲烷进入大气层的同时能够利用这一温室气体。

 

在《自然-催化》（Nature Catalysis）期刊发表的一篇论文中，研究团队解释道，甲烷是一种强大的温室气体，能比其他温室气体产生更大的温室效应。而大多数回收利用甲烷的过程却十分复杂，因为想要打破甲烷的四个碳-氢键需要极高的温度，并需要将氧气和可燃气体混合来产生合成气，从而产生甲醇来和氢气反应制成氨。

 

其他转换反应并不是很有效，在反应过程中也会产生二氧化碳。

鉴于这种情况，美国的研究人员们开发了一种新的催化剂。这种催化剂由一到两层的铂组成，每层只有一个原子的厚度，并被放置在一种被称为“MXenes “的二维金属碳化物结构上。这一结构由碳、钼和钛制成。

 

据该研究团队介绍，，这种薄层可以允许每个铂原子都用做催化剂，并可以形成防止覆盖铂并使其失活的残留物，这意味着催化剂的制造可以使用更少的铂金。

 

虽然研究团队的最初目标是探究识别各种碳化物的电学和化学性质，但他们最终在“MXene “上取得了超出预期的发现。

 

“我们从未见过碳化物能够如此活跃“，论文的作者之一，来自爱荷华州立大学的Wu Yue表示，”碳化物通常为惰性；举个例子，高速钻头的表面坚硬且不易反应就是碳化物惰性的体现。

在发现这些特性后，Wu Yue和他的同事们开始尝试利用这项技术去除页岩中的氢气，这项工作后来发展到可以用于研究其他与天然气相关的反应当中。  

Wu Yue表示：“过去还没有人尝试过将这些碳化物用于高容量反应“。

甲烷转化为乙烷／乙烯反应的关键在于碳化物纯度要足够高且铂层表面要足够干净。

 

满足以上条件后，这些反应在不断运行的固定床反应器中能实现约7%的甲烷转化率和95%的乙烷／乙烯选择性转化率。反应产物可以用来制造塑料或者树脂，比如常见的聚乙烯塑料。

“值得注意的是，这种新的催化剂可以连续运行72小时却没有任何失活迹象，这表明这项技术在工业规模化使用方面有着光明的前景。“

 

在Wu Yue看来，这一新催化剂是革命性的，它在未来减少甲烷及其燃烧产物二氧化碳排放方面开辟了一条全新的道路。(来源:.mining.com)

翻译：世界铂金投资协会