近日，中國科學院大連化學物理研究所生物能源化學品研究組研究員王峰團隊與大連理工大學特聘研究員王敏團隊合作，發展了一種載體氧缺陷介導的生物質直接甲烷化新方法，實現了包括木質纖維素在內的生物質資源在溫和條件下（<200 ）的高選擇性轉化制甲烷，為生物質資源的利用開拓了新路徑。

　　甲烷作為天然氣的主要成分，不僅是一種重要的燃料，也是一類重要的化工原料。將大量廢棄的生物質資源轉化為甲烷是一個非常有意義的過程。但是，由于生物質分子中存在大量堅固且種類繁多的C-C鍵和C-O鍵，在低溫條件下實現生物質資源高選擇性的轉化至甲烷極具挑戰。

　　本工作中，合作團隊發展了一種載體氧缺陷介導方法，將“生物質氧化到CO₂”與“CO₂催化加氫到CH₄”兩個過程耦合起來，成功實現了較溫和條件下的生物質資源直接甲烷化過程。研究發現，生物質分子被Ru/TiO₂催化劑的晶格氧氧化至CO₂，并在催化劑上生成氧缺陷；隨后，CO₂加氫還原到CH₄過程中，裂解出的氧原子會填充氧缺陷從而恢復催化劑。該催化過程在溫度低至120 時仍可穩定催化甘油水溶液產生CH₄。該工作為生物質資源的有效利用提供了新思路。

　　相關成果以“Oxygen Vacancy Mediated Catalytic Methanation of Lignocellulose at Temperature below 200 ”為題，于近日發表在《焦耳》（Joule）上。該工作得到國家自然科學基金、科技部重點研發計劃、中科院B類先導專項“能源化學轉化的本質與調控”等項目的資助。

　　文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.joule.2021.07.001