摘要：作为天然气、页岩气等主要成分的甲烷具有储量相对丰富和价格低廉的优势,在替代石油生产液体燃料和基础化学品领域是学术界和产业界研究和发展的核心之一。甲烷的含氧衍生物,尤其是醇类衍生物,被认为是碳-化学的支柱;而甲烷是最稳定的有机小分子,C—H键活化后却得到高活性的中间物种,容易发生过度活化并彻底矿化。正因为有着广阔的前景和巨大的挑战,甲烷的选择性活化和定向转化是世界性难题,被誉为催化乃至化学领域的“圣杯”。迄今为止,甲烷的转化通常采用间接法:在高温下通过水蒸气重整将甲烷转化为合成气,再通过费托合成获得多碳的基础化学品;或由合成气制备甲醇,再生产其它化学品。该转化路线冗长,能耗高,过程中排放大量温室气体二氧化碳,不仅带来环境负荷,也使总碳的利用率不到50%。因此,科学家一直在努力探索甲烷直接转化利用的方法。

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