来源: 时间:2022-11-15 15:35:09
科学家们已经发现了一种酶,它可以帮助一些细菌从环境中清除甲烷,并将其转化为可用的燃料--为创造一种新颖的可持续能源铺平了道路。以其甲烷营养能力而闻名的细菌长期以来一直吸引着研究人员。美国西北大学的一个小组发现,负责甲烷-甲醇转化的酶在一个只含有一个铜离子的位置上催化了这一反应。
这一发现可能会导致新设计的人造催化剂,这种催化剂可以用同样毫不费力的机制将甲烷--一种高度有效的温室气体--转化为容易使用的甲醇。
西北大学的Amy C Rosenzweig说:“几十年来,负责催化的金属离子的身份和结构一直难以捉摸。”Rosenzweig在一份声明中说:“我们的研究在理解细菌如何将甲烷转化为甲醇方面提供了一个重大的飞跃。”
来自西北大学的布莱恩·M·霍夫曼说:“通过确定所涉及的铜中心的类型,我们为确定自然界如何进行其最具挑战性的反应之一奠定了基础。”
这项发表在《科学》杂志上的研究表明,通过氧化甲烷并将其转化为甲醇,甲烷营养细菌(或“甲烷营养菌”)可以产生一两拳的效果。它们不仅从环境中清除了有害的温室气体,还为汽车、电力和更多的东西生产了易于使用的可持续燃料。
目前催化甲烷制甲醇反应的工业过程需要巨大的压力和极端的温度,达到1300摄氏度以上。然而,甲烷氧化菌在室温下“免费”进行反应。
西北大学研究生马修·罗斯(Matthew O Ross)表示:“虽然众所周知,铜位点在人造材料中催化甲烷到甲醇的转化,但在环境条件下,单铜位点的甲烷到甲醇催化是前所未有的。”罗斯说:“如果我们能完全了解他们是如何在如此温和的条件下进行这种转化的,我们就可以优化我们自己的催化剂。”
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