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细菌为甲烷转化成甲醇提供新思路

科普小知识2022-02-12 05:02:52
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美国和英国的研究人员最近破解了一种机制,通过这种机制,产甲烷细菌将甲烷转化为甲醇。在此基础上,预计将开发一种新型的人工催化剂,实现常温常压下的转化,从而大大降低成本。甲烷转化为易于储存和运输的甲醇有助于提高甲烷的利用率。目前,工业转化过程需要高温高压,设备庞大,工艺复杂,应用范围有限。甲烷氧化细菌能在常温常压下转化,但其机制尚未被了解。

细菌为甲烷转化成甲醇提供新思路

美国西北大学、英国东安格利亚大学和其他机构的研究人员在最新一期《美国科学杂志》上报道称,甲烷氧化菌主要使用颗粒状甲烷单加氧酶作为催化剂,将甲烷转化为甲醇。通过共振光谱和其他手段,他们发现这种酶有两个位点,一个铜离子为核心,这可能是催化活性的关键。

分析发现,两个单一铜位点中的一个是甲烷和氧气的结合位点,细菌变异后将完全丧失转化能力。另一个突变将导致转化能力的显著降低。

研究人员表示,这项研究有助于人们进一步了解细菌将甲烷转化为甲醇的机制,这有助于改进现有的催化剂并提高转化效率。

甲烷是天然气的主要成分,是石油开采的常见副产品,也是一种强有力的温室气体。由于运输困难,许多偏远地区油田的甲烷无法利用,造成巨大浪费,加剧全球变暖。新的结果有助于解决这两个问题。