李晓佳 本报记者阎红 2006-01-10 www.daliandaily.com.cn

来源：大连日报

项目名称：甲烷直接催化脱氢转化为芳烃和氢新反应研究 完成单位：中科院大连化学物理研究所 主要完成人：徐奕德、谢茂松、包信和、林励吾、王林胜等获奖类别：国家自然科学奖二等奖 能够获得国家自然科学奖的项目，无一例外都是重大的原创性成果。大连化物所摘得2005年度国家自然科学奖二等奖的项目，在小小的碳－氢键上作出了原创性的大文章，其重大的学术意义在于找到了一种甲烷碳－氢键活化的新模式，其重大的应用意义在于开辟了一种甲烷利用的新过程，开辟了一条不排放二氧化碳的制氢路线。 大连化物所包信和研究员介绍说，甲烷是优质能源和高效资源，是天然气和煤层气的主要组分，它的分子构型高度对称，中间一个碳原子，四周围绕着四个氢原子，碳－氢键结合得非常牢固，是自然界中最为稳定的碳氢化合物之一。就是这个小小的碳－氢键，让科学家们耗费了大量心血。长期以来，科学家们致力于将天然气直接催化转化制备高品质液体燃料和化学品，然而难点就在打破碳－氢键上。传统的方法是把氧放进去，让它跟氢发生化学反应生成水，这样做，虽然剪断了碳－氢键，却产生了大量的二氧化碳温室气体。怎样才能走出一条不排放二氧化碳的制氢路线？ 大连化物所在国际上首次发现和指引了一条新途径。1993年，大连化物所在国际上首先发现和报道了在无氧以及连续流动条件下，甲烷在分子筛担载的过渡金属催化剂上直接活化和转化为芳烃和氢的反应过程。包信和研究员通俗地解释其中的关键之处：“一个关键是无氧，我们把碳－氢键吸附在改进后的催化剂表面，而不是把氧放进去。另一个关键是我们成功发展了具有较高性能的催化剂，利用新型分子筛孔道控制反应，让甲烷转化为芳烃也就是苯这种基础化工原料，同时生成了氢这种清洁的新能源。” 这项成果获得了国内外同行的高度认可。自1993年到2003年底，大连化物所在国际杂志上发表68篇研究论文，他人引用815次，其中，第一篇论文他人引用达157次。申报专利23件，授权8件。国际催化杂志频频约稿，国际系列会议邀请做特邀报告。迄今为止，国内外已经有20余个研究团队相继进入这个研究领域。 国内外相关化学企业也对该项成果非常重视，因为这项基础研究孕育着巨大的应用价值。据悉，我国在19个国家拥有43个海外项目，形成了四大海外油气生产基地，已经拿到可采储量7.36亿吨，形成了2900万吨的油气生产能力。目前，天然气的运输一般是通过管道，如果能够将天然气变为液体燃料和化学品，将极大地方便运输，同时还可以大大地增加产品的附加值。该项成果对于更好地利用这些油气资源，确实意义非比寻常。大连化物所在国际上第一次发现和报道了甲烷无氧活化过程，开创了一条不排