光催化CH4转化为多碳含氧化合物的研究：机理、挑战与突破

一、引言

1.1研究背景与意义

甲烷（CH_4）作为天然气、页岩气、煤层气等的主要成分，是一种储量丰富且价格低廉的化石燃料。据统计，全球已探明的天然气储量超过180万亿立方米，其中甲烷含量高达80%-90%。然而，大部分甲烷储存于偏远地区，其长途运输不仅成本高昂，运输过程中的泄漏还可能造成严重的环境问题。甲烷的温室效应约为二氧化碳的25倍，对全球气候变化有着不可忽视的影响。因此，开发将甲烷转化为可运输和高附加值化学品的技术，对于提高能源利用效率、减少环境污染具有重要意义。

传统的甲烷转化方法，如蒸汽-甲烷重整（SMR