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  日前，美國(guó)勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（LLNL）的科學(xué)家們使用3D打印制造聚合物反應(yīng)器，可在常溫常壓下連續(xù)利用甲烷生產(chǎn)甲醇。該反應(yīng)器可以作為一種更有效的手段，將甲烷轉(zhuǎn)化為可用的能源。
  石油和天然氣開采的新技術(shù)增加了天然氣的可用性，而天然氣的主要成分正是甲烷。然而，眾所周知?dú)怏w很難儲(chǔ)存和運(yùn)輸，大量甲烷在這一過(guò)程的各個(gè)階段損失，降低了其作為能源的潛力，同時(shí)可能引發(fā)全球變暖。目前，將甲烷轉(zhuǎn)化為更有價(jià)值的產(chǎn)品是一個(gè)高成本產(chǎn)業(yè)——這樣的技術(shù)需要很高的溫度和壓力，并且只能在非常大的規(guī)模下進(jìn)行實(shí)際操作。
  LLNL研究人員興奮地發(fā)現(xiàn)，采用大面積投影微立體光刻（LAPμSL）3D打印機(jī)創(chuàng)建的3D打印聚合物，可以用來(lái)在小規(guī)模情況下將甲烷轉(zhuǎn)化為甲醇，而其成本只是大規(guī)模操作的一小部分。由于它的可負(fù)擔(dān)性和密實(shí)性，該技術(shù)似乎也為甲烷泄漏或遺留問(wèn)題提供了一個(gè)可行的解決方案，它可以將氣體儲(chǔ)存在小空間或不使用管道，當(dāng)然這需要將氣體轉(zhuǎn)換成液體。
  為了創(chuàng)建新型3D打印反應(yīng)器，科學(xué)家們從甲烷氧化菌里取出酶，之后將其和聚合物結(jié)合并3D打印成反應(yīng)器。“值得注意的是，酶在聚合物中保留了100%的活力，”Sarah Baker說(shuō)，她是LLNL的化學(xué)家和項(xiàng)目負(fù)責(zé)人�！按蛴〉暮妇酆衔飳�(duì)于未來(lái)發(fā)展是高度靈活的，應(yīng)該能用于廣泛的應(yīng)用，特別是那些涉及氣液反應(yīng)的�！�
  甲烷單加氧酶（MMO）是目前已知的唯一可在常溫常壓條件下將甲烷轉(zhuǎn)化成甲醇的催化劑。然而，使用甲烷氧化菌進(jìn)行反應(yīng)需要能量，以便維持反應(yīng)過(guò)程以及甲烷細(xì)菌的新陳代謝。為了消除這種對(duì)能量的需求，研究人員找到了一種方法來(lái)分離生物體內(nèi)的酶，使它們能夠精確地控制這種具有更高轉(zhuǎn)化效率的反應(yīng)。
  “到目前為止，大多數(shù)工業(yè)生物反應(yīng)器是使用攪拌槽，這對(duì)于氣液反應(yīng)來(lái)說(shuō)是低效的，”團(tuán)隊(duì)中的環(huán)境科學(xué)家Joshuah Stolaroff說(shuō)�！皩⒚复蛴∵M(jìn)堅(jiān)固的聚合物結(jié)構(gòu)，這一概念為新品種反應(yīng)器打開了大門，使之具有更高的生產(chǎn)量并消耗更少的能源�！�

  重要的是，研究人員還發(fā)現(xiàn)，3D打印的聚合物可以反復(fù)使用，而且在比傳統(tǒng)溶液更高的酶濃度下也可以使用。LLNL科研人員的發(fā)現(xiàn)被發(fā)表在了6月15日出版的《Nature Communications》雜志上。

  文章鏈接：http://www.nature.com/ncomms/2016/160615/ncomms11900/full/ncomms11900.html