大突破！海南大學海洋清潔能源創新團隊成功研發新型催化體系

海南大學海洋清潔能源創新團隊成功研發新型催化體系

我國可燃冰高效利用領域取得重大突破

海南大學海洋清潔能源創新團隊日前成功研發出新型催化體系，在甲烷直接催化轉化領域取得重大突破，為我國可燃冰資源就地利用提供了具有自主知識產權的技術方案。北京時間8月19日，相關研究成果在國際學術期刊《自然·通訊》雜志上發表。

可燃冰，即天然氣水合物，被認為是21世紀理想的清潔能源之一，是蘊藏在中國南海等區域的巨大戰略能源寶庫，其主要成分是甲烷。開發利用可燃冰是實現“雙碳”目標的關鍵一環。然而，甲烷分子結構異常穩定，傳統的工業利用方式是在高溫高壓下進行粗放式轉化，不僅能耗巨大，且大量甲烷被過度氧化為二氧化碳，造成能源和資源的雙重浪費。

“如何在溫和條件下實現原子級的精準調控，將甲烷直接、高效地轉化為甲醇，一直是全球催化化學領域的‘圣杯級’挑戰。面向世界科技前沿和國家重大需求，我們于2020年開始發起挑戰。”談及研發初心，該項目負責人、海南大學海洋科學與工程學院副研究員鄧培林介紹。

明確了研究方向，團隊迎難而上，他們巧妙地設計出一種納米級別的鈀（Pd）催化劑，能夠精準識別并激活甲烷分子。更關鍵的是，它對目標產物甲醇具有一種“快速釋放”的特性：一旦甲醇分子生成，催化平臺會立即將其“彈出”，避免其在反應環境中停留過久而被過度氧化。

鄧培林介紹，這項技術實現了兩大核心突破：一是甲醇選擇性高達 99.7%，近乎達成“零損耗”的完美轉化 ；二是整個轉化過程僅需70℃的低溫條件，大幅降低了未來工業化生產的能耗與安全風險，具備極高的商業應用潛力和經濟價值。

“這一突破的意義遠超實驗室層面。”鄧培林說，這意味著從南海深處開采的可燃冰，有望在海南本地被高效、低成本地轉化為清潔的甲醇燃料。同時，甲醇作為“化工之母”，可以進一步合成為新材料、特種纖維等各類高附加值產品，進入千家萬戶。

在中國科學院寧波材料所研究員陸之毅看來，這一突破不僅將極大提升我國的能源安全保障能力，更意味著海南有望成為全球深海能源開發與利用的技術策源地和產業集聚地。

鄧培林說，未來團隊將持續推動綠色催化技術產業化，為碳中和政策提供科學支撐，真正實現從實驗室到產業的全鏈條創新，為能源與環境的全球挑戰貢獻“海南方案”。