10月10日消息，日本东京科学技术大学（Institute of Science Tokyo）研究团队在甲烷氧化偶联（OCM）催化剂方向取得进展，相关成果由Materials and Structures Laboratory的Keigo Kamata教授与东京大学应用化学系Wachi助教合作完成。

OCM将甲烷与氧气直接转化为乙烷、乙烯等高值烃，但存在根本性选择性难题：甲烷C–H键高度稳定难以低温活化，而乙烷乙烯比甲烷更活泼、极易过度氧化为一氧化碳。传统OCM催化剂需要接近800°C的运行温度，且长时间运行中显著失活，制约工业化。

团队开发的高熵氧化物（HEO）催化剂将五种以上金属元素纳入同一晶格。催化测试中，牌号HEO-2在525°C即启动C2烃生成，显著低于既有催化剂；600°C下C2收率达12.3%。机理研究表明，中等强度碱性位点最有利于OCM——碱性过强会促进C2产物过度氧化或强吸附二氧化碳。

长期稳定性是最大亮点：600°C下运行240小时后，HEO-2的C2收率与初始值几乎一致，计算失活速率为1.0 mmol C2 gcat⁻¹ h⁻²，比对应单一氧化物低25倍以上。研究显示，组分熵同时调控了表面化学性质并稳定了活性催化结构。对天然气化工而言，OCM若能以更低温度稳定运行，将为伴生气的乙烯直产路线减少深冷分离与蒸汽裂解依赖，不过从12%级C2收率到工业可行仍有距离。 （来源：Phys.org）