中新网合肥5月24日电 (记者 吴兰)记者24日从我国科学技术大学得悉，该校熊宇杰教授、龙冉教授研讨团队与杨金龙院士团队付岑峰副研讨员、南京大学邹志刚院士团队姚颖方教授协作，立异一种催化剂规划，完成了高选择性制备乙烷和氢气，功率到达中温热催化甲烷无氧偶联水平。

  甲烷是天然气、可燃冰、沼气等的主要成分，广泛散布于自然界。如何将储量巨大的甲烷资源转化为具有更高经济附加值的燃料或化工产品，具有极端严重的科学含义和运用远景。

  光催化甲烷无氧偶联办法可以在温文条件下将甲烷直接转化，一起获取多碳烃类和氢气，是一条极具吸引力的途径。

  熊宇杰介绍：“一方面，光催化甲烷无氧偶联办法无需经过老练的甲烷重整和费托组成的两步直接转化法，防止了流程杂乱、能耗大、出产所带来的本钱高的缺陷；另一方面，该办法无需运用严苛反响条件，防止了甲烷过度氧化生成很多二氧化碳等副产物。”

  现在常用于甲烷无氧偶联的光催化剂主要是金属氧化物半导体资料。熊宇杰说：“该光催化剂中的晶格氧原子，极易将甲烷过度氧化，所以仍然会发生部分一氧化碳、二氧化碳等副产物，并导致催化剂彻底失活。”

  为处理该问题，熊宇杰和龙冉团队提出经过单原子配位负载的办法来调控光催化剂的价带电子结构，形成了极为安稳的单原子和晶格氧的配位结构，防止晶格氧原子直接参与光催化甲烷无氧偶联反响，从而在进步光催化甲烷无氧偶联功能的一起下降甲烷的过度氧化程度。

  根据该战略，研讨团队完成了每克催化剂每天发生0.7克乙烷，其选择性到达94.3%，一起还能发生同份额的氢气。研讨人员进一步经过元素掺杂的办法，进步了催化剂中晶格氧的安稳性，从而延伸催化功能的安稳性，为开展高效光催化甲烷无氧偶联催化剂供给了新的思路。

  审稿人以为：“该作业使得以光催化途径将甲烷转化为乙烷成为了或许，展现了单原子催化剂的魅力。”