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龙余沧海

铁杆木虫 (著名写手)

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[交流] Science 纳米限域催化甲烷在无氧条件下选择活化高效生产乙烯、芳烃和氢气已有2人参与

中国科学院大连化学物理研究所包信和院士团队基于 “纳米限域催化”的新概念，创造性地构建了硅化物晶格限域的单铁中心催化剂，成功地实现了甲烷在无氧条件下选择活化，一步高效生产乙烯、芳烃和氢气等高值化学品。相关成果发表在5月9日出版的Science杂志上（Science 2014, 344, 616-619. DOI: 10.1126/science.1253150）。
并且该篇文章利用同步辐射光源和紫外软电离分子束飞行质谱等手段对催化过程进行了原位监测，并结合高分辨电子显微镜和DFT理论模拟，从原子水平上认识了催化剂单铁中心活性位的结构、自由基表面引发和气相偶联生成产物的反应机制，进而揭示了单铁活性中心抑制甲烷深度活化从而避免积碳的机理，首次将单中心催化的概念引入高温催化反应。
　　德国巴斯夫集团副总裁穆勒对该过程高度评价，认为是一项“即将改变世界”的新技术，未来的推广应用将为天然气、页岩气的高效利用开辟一条全新的途径。中石化原高级副总裁曹湘洪院士认为，这是天然气利用研究中又一个具有里程碑意义的突破，尽管该研究的产业化还有不少工程技术难题要解决，然而，一旦取得成功，将会对我国乃至世界石化工业产生重大影响。　
此项技术无疑不仅对于甲烷催化更是对整个催化学科起到了指导的重大科学意义，而且其中原位表征手段更应该越来越多的应用的科学研究中来以发现催化过程的微观过程和本质！
其中材料的制备表征值得大家借鉴应用到其他催化过程。　

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