上海科技大学物质科技学院左志伟团队在能源化学领域取得了突破：成功开发了廉价高效的砖催化剂和醇催化剂协同催化系统。
这一基础研究领域的突破解决了利用光能在室温下逐步将甲烷转化为液体产品的科学问题，为甲烷转化为高附加值化学产品（如火箭推进剂燃料）提供了新的、更经济、更环保的解决方案。同时，对这种高效可持续的光催化模式的深入研究和进一步推广应用，将为我国稀土金属资源的高效利用提供新的思路和前景。
7月27日凌晨，这一重大科研成果在《科学》网上发表（Science）。据悉，该课题由左志伟课题组独立完成，四位作者均来自上科大物质学院，平均年龄不到30岁。
天然气中的主要化合物是甲烷。由于甲烷分子中碳氢键的高稳定性和弱极性，其转化极具挑战性，通常需要高温、高压等恶劣的反应条件。因此，如何在温和条件下实现甲烷分子碳氢键的官能团化被认为是化学中的“圣杯”。
我国稀土资源是一种独特的稀土资源，价格低廉，光物理特性独特。因此，研究人员选择了从配体到金属电子跳跃的方式，以前没有受到广泛关注的简称 作为研究新型光催化剂的突破点，LMCT的光促跃迁过程。
经过两年多的艰苦奋斗，左志伟团队2202次尝试和优化，终于找到了一个非常便宜高效的催化剂组合。在极其普通的三氯乙醇协同作用下，成功使用商业LED 作为反应能源，廉价的稀土金属砖可以发挥与稀有贵金属相当的甲烷催化作用。在室温条件下，成功实现了高选择性甲烷向高附加值产品的转化。
论文第一作者胡安华告诉记者，该系统的特点是突破左智伟赖贵金属碳氢键插入甲烷活化范式，有效利用氯催化剂将光能转化为化学能，采用氢转移模式直接将甲烷活化为高反应性甲基自由基，结合自由基偶联合策略，实现一系列光促进官方团体反应，为甲烷活化提供了一个温和、多样化的新平台。
中国科学院院士、上海有机化学研究所所长、上海科技大学副校长丁奎岭认为，“左志伟团队的工作代表了甲烷转化研究的新突破，通过精致的催化反应设计，利用光的促进作用，在室温下实现了甲烷分子的转化，为甲烷的回收和高价值利用开辟了新的途径。”
国家科学院院士，普林斯顿大学教授David MacMillan “左志伟的团队取得了惊人的突破，”评论说。这一新的研究成果为甲烷活化创造了一个新的方向，它们开发了LMCT 在医药、农业化学品、精细化工等行业，催化方法将具有毋庸置疑的应用潜力。这是一个来自中国的年轻研究小组将在世界各地产生广泛影响的工作，我期待着他们的下一个突破。”
荷兰壳牌石油公司新能源技术高级首席科学家Alexander van der Ade和甲烷转化项目经理Sander Van Bavel一致认为：“这项工作是烷烃活化领域优秀精致化学设计的体现。更重要的是，这一发现标志着我们在温和条件下对烷烃的绿色转化迈出了关键一步。最终，这一方向的发展将为化工充分利用甲烷这一丰富的自然资源提供解决方案。”
值得一提的是，左志伟研究小组开发的这种独特的催化系统引起了工业界的关注。2017年底，与相关制药公司签订了合作转让协议。
