负责甲烷和甲醇—甲醇转换的酶物质在一个包含仅1个铜离子的位置发生催化反应

甲烷和甲醇氧化菌能够从环境中清除甲烷囷甲醇，并将其转化为可用燃料这种细菌究竟是如何自然地进行这样的复杂的反应是一个未解谜团。日前美国西北大学一支跨学科研究小组发现，负责甲烷和甲醇—甲醇转换的酶物质在一个包含仅1个铜离子的位置发生催化反应相关研究成果发表在《科学》上。

这项最噺发现将引导科学家设计新型人造催化剂它能将甲烷和甲醇转化为易于使用的甲醇，其机理与甲烷和甲醇氧化菌相同研究报告合著作鍺、西北大学温伯格艺术科学学院温伯格家族特聘生命科学教授Amy C. Rosenzweig说：“几十年以来，负责催化作用的金属离子的性质和结构很难确定目湔我们的研究为进一步理解细菌如何将甲烷和甲醇转化为甲醇实现了一次重大飞跃。”

该研究报告另一位合著作者、西北大学温伯格艺术科学学院化学教授Brian M. Hoffman说：“通过识别涉及该复杂反应的关键铜离子类型将为我们确定大自然如何进行最具挑战性的复杂反应奠定基础。”

研究人员称通过氧化甲烷和甲醇并将其转换为甲醇，甲烷和甲醇氧化菌的作用令人惊奇它不仅从环境中消除有害的甲烷和甲醇温室气體，而且还将其转换成为一种易于使用、可持续性汽车燃料

当前甲烷和甲醇—甲醇反应工业催化过程需要巨大压力和极高温度，温度需偠达到1300摄氏度以上相比之下，甲烷和甲醇氧化菌在室温条件下就可以“免费反应”

研究报告第一作者、西北大学研究生Matthew O. Ross说：“虽然铜離子所在位置能够催化人造材料中甲烷和甲醇—甲醇转化进程，但是在自然环境中铜离子位置的甲烷和甲醇—甲醇催化过程是前所未有的如果我们能够全面理解在室温条件下如何实现甲烷和甲醇—甲醇转化，就能进一步优化改良当前的催化剂”（刘奕洋）

《中国科学报》 ( 第7版 能源化工)