科学家已经发现了一种酶,它可以帮助一些细菌从环境中去除甲烷并将其转化为可用的燃料 - 为创造一种新颖,可持续的能源铺平了道路。以其对甲烷氧化菌的能力而闻名的研究人员长期着迷。来自西北大学的一个研究小组发现,负责甲烷 - 甲醇转化的酶在仅含有一个铜离子的位点催化该反应。
这一发现可能会产生新设计的人造催化剂,它可以将甲烷(一种高效的温室气体)转化为易于使用的甲醇,具有相同的轻松机制。
“负责催化的金属离子的特性和结构几十年来一直难以捉摸,”来自西北大学的Amy C Rosenzweig说。Rosenzweig在一份声明中说:“我们的研究为理解甲烷与甲醇的转化方式提供了重大飞跃。”
“通过确定所涉及的铜中心的类型,我们为确定大自然如何进行其最具挑战性的反应奠定了基础,”来自西北大学的Brian M Hoffman说。
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,甲烷氧化菌(或“甲烷氧化菌”)可以打包一次。他们不仅从环境中去除了有害的温室气体,而且还为汽车,电力等提供了一种易于使用的可持续燃料。
目前用于催化甲烷 - 甲醇反应的工业过程需要巨大的压力和极端温度,达到高于1300摄氏度。然而,甲烷氧化菌在室温下“免费”进行反应。
“虽然已知铜矿点催化人造材料中的甲烷转化为甲醇,但在环境条件下在单一地点进行的甲烷 - 甲醇催化是前所未有的,”西北大学的研究生Matthew O Ross说。“如果我们能够在如此温和的条件下完全了解它们如何进行这种转化,我们就能优化自己的催化剂,”罗斯说。