浙大学者发明“分子围栏”让甲烷高效变甲醇

浙大学者发明“分子围栏”让甲烷高效变甲醇

新华社杭州1月10日电(朱涵、施璇)浙江大学(分数线,专业设置)肖丰收教授和王亮研究员团队构筑起了一系列“分子围栏”多相催化剂体系,能够将甲烷高效转化为甲醇,为甲烷的高效利用提供了更为直接和绿色的途径。该研究成果于北京时间10日发表于《科学》杂志。

据介绍,甲烷是天然气、页岩气和可燃冰的主要成分,储备量相对丰富、价格低廉,甲醇是生成基础化学品的重要平台分子,具有高附加值和高应用价值,比如可以制备有着“化工之母”之称的乙烯、丙烯,用作清洗去油剂、生长促进剂,还可以作为农药、医药的原料。

“表演队具备超低空、穿山谷的飞行能力,既是特技飞行表演的要求,也是实战化训练的要求。”曹振忠说,表演队的飞行员都是从空军作战部队优秀飞行员中选拔而来,他们在完成飞行表演任务的同时,还要保持实战训练水平。

“随着页岩气、海底可燃冰的进一步开发,甲烷在整个能源体系尤其是碳资源中将会扮演越来越重要的角色。”肖丰收说,甲烷变甲醇意味着附加值的提升,团队将进一步探索“分子围栏”催化体系在进一步规模应用的可能性。

研究人员说,这两个“姓甲的兄弟”,一个具有产量优势,一个极具产品优势。甲烷转化成甲醇的催化剂主要是双氧水,但“顽皮”的双氧水一旦生成,会很快被稀释,无法与甲烷充分反应,甲醇过于活泼的“性格”也让其选择性活化和定向转化成为难题。

2013年8月,八一飞行表演队应俄罗斯空军邀请,参加第11届莫斯科国际航展。这是他们组建以来首次飞出国门。首个公众开放日,他们为30万来自世界各地的观众奉献了尽展中国风的“空中芭蕾”。

2018年11月,第十二届中国航展上,首批女歼击机飞行员陶佳莉和战友们驾驶4架表演机以菱形阵容飞行,在低高度平面上同时旋转360度,如同扇面一样“滚动”,赢得观众赞叹。“我们查阅了许多资料,结合飞机性能特点不断研究操纵要领。”陶佳莉说。

中国代表表示,美国继续忽视经社文权利,特别是粮食权。美国政府对其补充营养援助方案进行了大规模撤回和削减,对国家粮食安全造成威胁,美国“保障未来粮食供给”计划存在性别歧视。美国和欧盟实施的经济制裁和紧缩措施,阻碍粮食权的实现。

自1962年组建以来,空军八一飞行表演队始终以“国家大礼、蓝天仪仗”为己任,5次参加阅兵、8次参加中国航展、6次飞出国门,先后为160多个国家和地区的700多个代表团进行了600余场飞行表演,荣立集体一等功1次、二等功5次,2019年被表彰为“最美奋斗者”。

这次“海外首秀”,空军八一飞行表演队创造了多项纪录:首次在异国机场升空、与外方联合飞行指挥、远程跨国机务保障……在中国空军对外交流史上留下了绚丽的一笔。

中国代表指出,民为国基,谷为民命。粮食事关国运民生,一国公民的粮食权得到保障是他们享有其他方面人权的基础。粮食安全也是世界和平与发展的重要保障,是构建人类命运共同体的重要基础。当今世界粮食安全挑战依然严峻,仍有8亿多饥饿人口,国际粮食贸易面临着保护主义和单边主义的干扰,不稳定因素增加,实现相关可持续发展目标任重道远。

“每一次飞行表演都是国家力量、空军形象的展示,我们都全力以赴,为观众献上‘蓝天盛宴’。”空军八一飞行表演队队长曹振忠说。

该剧以爱尔兰作家布拉姆•斯托克的同名小说为灵感,讲述了在维多利亚时代的特兰西瓦尼亚,吸血鬼德古拉伯爵为占领伦敦而踏上了致命旅程的故事。知名演员、曾主演戛纳电影节最佳影片《方形》的克拉斯•邦,将饰演德古拉伯爵一角,其余演员阵容包括约翰•赫夫南、多莉•韦尔斯、乔安娜•斯坎伦、萨沙•达万等。

单机蛇形扭转、双机剪刀交叉、四机编队横滚、六机向下开花……10月17日,庆祝人民空军成立70周年航空开放活动中,空军八一飞行表演队驾驶歼-10战机,在长春上空飞出一系列惊险刺激的动作,现场观众惊呼“酷炫”“震撼”。

此后,他们又应邀“打卡”多国航展:2015年3月,参加马来西亚兰卡威国际海空展,首次长航程跨海飞行;2017年11月,赴阿联酋参加迪拜航展,并在航展结束后赴巴基斯坦飞行表演,首次在高海拔地区进行飞行表演……作为和平使者、文化使者,他们向世界展现了中国精神、中国力量和中国空军的形象风采。

研究人员介绍,此前甲烷的转化率很难突破3%,“分子围栏”技术可以在70℃的温和条件中,将转化率大幅提升至17.3%。除了高效外,这个催化剂在制备中不产生污染,避免了传统转化方式会产生大量废水的弊端。

“成功源于拼搏,荣誉来自奋斗。”空军八一飞行表演队政委张鹰飞说。2009年11月,表演队换装歼-10飞机后首次公开亮相,以全新阵容“炫舞长空”,标志着中国继美国、俄罗斯之后,成为第三个用自主研发三代军机进行飞行表演的国家。当时,他们列装歼-10战机才短短6个月。国际上,1套新的特技飞行表演动作,从设计、训练到最后成型,一般需要1年到1年半的时间。

作为BBC 为全球观众献上的又一诚意之作,《德古拉》由Hartswood Films制作、BBC One和Netflix联合出品,BBC Studios负责全球发行。制作团队来自广受好评的英剧《神探夏洛克》原班人马,包括编剧马克•加蒂斯与史蒂文•莫法特,制片人苏•惟楚等。

王亮介绍说,研究团队想了一个巧妙的办法,用一个“围栏”圈住了双氧水,让双氧水的富集浓度达到正常条件下的一万倍,让催化反应加快进行。肖丰收介绍,“一个‘分子围栏’内部的结构就像是一个鸡蛋。蛋黄是高浓度双氧水,蛋白是沸石晶体,蛋壳是一层疏水材料,这样氢气、氧气和甲烷能够进入反应区,同时甲醇生成后能很快跑出来,不会和甲烷竞争反应。”

“我们练就了‘雄鹰’的翅膀,但始终践行着‘和平鸽’的使命。”多次参加海外飞行表演任务的飞行员米录军说。

BBC Studios 亚洲商业运营与战略高级副总裁 Phil Hardman 表示:“我们很荣幸能将这部英伦最新力作通过西瓜视频带到中国观众面前,《德古拉》这部作品聚集了行业内最优秀的演员和最顶尖的创作团队,在力求丰满角色形象的同时,他们也在故事情节和整体制作等方面更加精进,希望能给观众带来耳目一新的感受。中国网络视频行业正在迅速发展,其步伐与规模令世界震惊。通过与西瓜视频的合作,我们希望触达更广泛的收视人群,并探索全新的合作模式。”

刚参加完航展,他们就开展超低空穿越山谷训练。当天,气温骤降至零下10摄氏度,峡谷中风力大、障碍物多、地形不熟悉,6架歼-10飞机如同灵活的雨燕,以极低的高度,在崇山峻岭间穿越层层障碍,顺利完成训练课目。

西瓜视频内容合作中心相关负责人表示:“我们始终致力于为用户带来更精良的视频内容和更卓越观看的体验。此次引进《德古拉》是西瓜视频2020年度非常重要的海外剧合作项目,体现了在用户的兴趣和审美标准不断提升的情况下,我们将世界顶级资源带入中国市场的决心。此外,《德古拉》也标志着西瓜视频在内容布局上的又一重大突破,通过引进BBC顶级英剧内容,提供给用户多元化的内容选择,也为平台自身带来国际化合作的可能。”

“在平时特技飞行中,我们也会经常设计具有实战价值、能用于空战格斗的战术动作。”表演队飞行一大队大队长井飞说。

据了解,《德古拉》分为3集。西瓜视频将一次性上线全3集,观众无需付费即可观看。

“祖国荣誉高于一切,我们必将奋飞新时代、再创新业绩,担当好‘国家大礼、蓝天仪仗’的重任。”曹振忠说。