陈景润，刘俊霞，张 伟，袁亚飞，张 亮，张 磊，班渺寒

（陕西延长石油（集团）有限责任公司大连化物所西安洁净能源（化工）研究院，陕西 西安 710065）

甲烷是天然气的主要成分，甲烷的转化和应用是天然气化工领域的重要研究方向，尤其是随着页岩气等非常规天然气资源的开发，甲烷催化转化制备化学品受到广泛关注。 甲醇常温下是液体，也是有机化工原料和C1化学的核心。 甲醇作为基本化工原料，可以很容易通过甲醇制烯烃、甲醇制芳烃工艺过程转化成烯烃、 芳烃等重要的化工原料及燃料。 目前工业上制备甲醇主要采用一氧化碳催化加氢的方法， 基本上都是采取合成气或煤气进行转换，属于甲烷的间接转化，这种间接途径碳原子利用率低，能耗较高，并且还伴随着多步反应过程。 因此，迫切需要开发一种可以替代间接路线的低成本直接转化工艺。 但是甲烷是一种稳定性很高的分子，由于其低的电子和质子亲和力、低的极性、高的电离能和强的C-H键（约440 kJ·mol-1），难以被活化。

甲烷直接催化氧化制取甲醇是一条由甲烷一步直接制备甲醇的路线，长期以来受到研究者们广泛的关注。 甲烷的C-H键可以通过氧化反应过程被活化，但是，作为氧化中间产物之一甲醇中的C-H键比甲烷弱，在甲烷活化的反应条件下容易被完全氧化为二氧化碳。

受到生物体系中甲烷单加氧酶（MMO）室温选择氧化甲烷为甲醇的启发，研究人员发现模拟甲烷单加氧酶的金属改性分子筛催化剂能够实现催化甲烷氧化制甲醇，而铜改性的分子筛催化剂在催化甲烷氧化制甲醇反应中表现出良好的催化性能。……