上?？萍即髮W物質科學與技術學院左智偉科研團隊在光促進甲烷轉化這一重要能源化工領域取得突破性進展：他們成功發(fā)展了一種廉價、高效的鈰基催化劑和醇催化劑的協(xié)同催化體系。這一基礎研究領域的突破，解決了利用光能在室溫下把甲烷一步轉化為液態(tài)產品的科學難題，為甲烷轉化成高附加值的化工產品（例如火箭推進劑燃料）提供了嶄新和更加經濟、環(huán)保的解決方案。同時，對這一高效、可持續(xù)的光促進鈰催化模式的深入研究和進一步推廣應用，將為我國高效利用特有的稀土金屬資源提供新的思路和前景。

北京時間2018年7月27日凌晨，這一重大科研成果以“Selective functionalization of methane, ethane, and higher alkanes by ceriumphotocatalysis”為題，于國際頂尖學術期刊《科學》（Science）上在線發(fā)表。該課題由上?？萍即髮W左智偉課題組獨立完成，四位作者全部來自上科大物質學院，平均年齡不到30歲：博士后胡安華、郭婧婧為共同第一作者，2016級碩博連讀研究生潘輝為第二作者，左智偉教授為通訊作者。這一研究工作得到了國家自然科學基金委（面上項目）和千人計劃青年項目的資助。

天然氣作為一種清潔能源和化工原料，隨著近年來探明儲量和開采量的不斷上升，逐漸成為最具經濟價值的重要自然資源之一。天然氣的直接化學轉化，不僅可以實現(xiàn)高附加值利用，還能避免天然氣運輸所帶來的高額費用和污染。天然氣中的主要化合物是甲烷，研究如何對甲烷進行直接活化，是科學上目前面臨的主要挑戰(zhàn)，也可以說是有機化學研究領域的“圣杯”。

有機化學家、中國科學院院士、中國科學院上海有機化學研究所所長、上海科技大學副校長丁奎嶺認為，“甲烷分子的碳氫鍵活化和官能團化是涉及能源和化工過程最基本的化學反應之一，由于甲烷分子中碳氫鍵的高度穩(wěn)定性和弱極性，它的轉化極具挑戰(zhàn)性，通常需要高溫高壓等苛刻的反應條件，因此如何在溫和條件下實現(xiàn)甲烷分子碳氫鍵的官能團化，被認為是化學中的‘圣杯’。左智偉團隊的工作代表了甲烷轉化研究中的一個新的重大突破，通過精妙的催化反應設計，利用光的促進作用，在室溫下實現(xiàn)了甲烷分子的轉化，為甲烷的資源化和高值化利用開辟了一條新的途徑。”

現(xiàn)代光促氧化還原催化的開創(chuàng)者之一，美國國家科學院院士，普林斯頓大學教授David MacMillan 評價說：“左智偉團隊取得了一個驚人的突破。過去十年中，光促氧化還原催化領域出現(xiàn)的許多研究方向都對我們的社會產生了重要的影響。這一新的研究成果又開創(chuàng)了一個甲烷活化的新方向，他們發(fā)展的LMCT催化方法將在醫(yī)藥、農業(yè)化學品和精細化工等行業(yè)中有著毋庸置疑的應用潛力。這是一個來自中國的年輕研究小組所完成的一項將在世界范圍內產生廣泛影響的工作，我十分期待他們的下一個突破?！?/p>

（看看新聞Knews記者：周云 實習編輯：胡欣雨）