北青网讯 将温室气体甲烷转化为更有用的姐妹分子甲醇的细菌,可以在对抗全球变暖的同时产生可持续的燃料。
这种转变长期以来一直困扰着科学家,但现在西北大学的研究人员已经发现了这种反应背后的确切机制。
他们说,这可能导致人造催化剂,将废气转化为可使用的燃料。
西北大学的艾米·罗森茨威格是这项研究的联合高级作者,她说,几十年来,负责催化作用的金属离子的身份和结构一直难以捉摸。
“我们的研究在理解细菌如何从甲烷转化为甲醇方面提供了一个重大的飞跃。”
研究人员说,通过甲烷营养细菌将甲烷转化为甲醇是一项非常重要的工作。
甲烷是如何转化成甲醇的?
甲烷和甲醇都是非常相似的化合物。它们分别是有机族、烷烃和醇中最小的成员。
目前转化有机化学品的方法效率极低,需要大量资源。它需要超过1300°C的巨大压力和极端温度才能工作。然而,甲烷菌在室温和“免费”下进行这一反应。
西北大学的一个跨学科研究小组发现,负责甲烷-甲醇转化的酶在只含有一种铜离子的地方催化这一反应。
它们正在从环境中消除有害的温室气体,同时产生一种易于使用和可持续的燃料。
这项研究的联合高级作者布莱恩·霍夫曼(Brian Hoffman)在“科学”(Science)杂志上发表了这项研究,他说,通过确定铜中心的类型,我们为确定大自然如何进行最具挑战性的反应奠定了基础。
马修·罗斯(MatthewRoss)补充说:“虽然众所周知,铜在人造材料中能催化甲烷向甲醇的转化,但在环境条件下,甲烷转化为甲醇的催化作用是史无前例的。”
“如果我们能够完全理解它们在如此温和的条件下如何进行这种转化,我们就可以优化我们自己的催化剂。”