日本北海道大學(xué)的研究人員創(chuàng)造了一種改進(jìn)的催化劑，用于將甲烷部分氧化轉(zhuǎn)化為合成氣。甲烷制合成氣通常是采用在900℃或更高溫度下進(jìn)行水蒸氣重整的方法，成本高昂。用于合成氣合成的甲烷部分氧化比使用蒸汽更經(jīng)濟(jì)，但是用于該方法的催化劑存在問題。貴金屬催化劑（例如銠和鉑）比賤金屬催化劑（例如鈷和鎳）更好并且在更低的溫度下工作，但它們也更昂貴。較便宜的賤金屬催化劑要求溫度高于800℃，超過工業(yè)不銹鋼反應(yīng)器的溫度范圍。它們在反應(yīng)期間因再氧化和積炭而失活，使得它們長期成本高。

北海道大學(xué)催化研究所助教Hirokazu Kobayashi，教授Atsushi Fukuoka和博士后Yuhui Hou研究團(tuán)隊(duì)，成功地制備了一種結(jié)合了貴金屬和賤金屬特性的催化劑。他們的催化劑克服了先前研究中面臨的挑戰(zhàn)，即在賤金屬催化劑中加入足夠的少量貴金屬，使其仍可在較低溫度下工作。

該團(tuán)隊(duì)通過將賤金屬鈷分散到沸石上，成功地生成了微小的賤金屬鈷顆粒。然后，他們在鈷顆粒上加入少量貴金屬銠原子。

新的催化劑在650℃下成功地將86%的甲烷轉(zhuǎn)化為合成氣，同時(shí)保持其活性至少50h。該反應(yīng)將鈷氧化成氧化鈷，其幾乎無活性。但由于含有銠，貴金屬會從甲烷或氫分子中產(chǎn)生氫原子。氫原子溢出到載體材料上，溢出的氫將鈷氧化物轉(zhuǎn)變回鈷。然后鈷可以繼續(xù)充當(dāng)催化劑。鈷在沸石上的高分散也防止了反應(yīng)過程中焦炭的形成。