甲烷是正四面體結構的非極性分子，是最簡單的有機物。甲烷作為常規天然氣、頁巖氣和可燃冰的主要成分，是非常重要的碳基資源。它是最重要的非二氧化碳溫室氣體。在大氣的平流層，甲烷會分解成水蒸氣(雲)，從而導致臭氧層的破壞。
在今天的大氣中，大約20%的甲烷來自古代。它存在於幾百萬年前的煤層、海底、天然氣礦床和融化的永久凍土中，今天被釋放出來。現代產生甲烷的主要來源是牛、泥土、瀝青、稻田、新開墾的土地、腐敗的垃圾和白蟻。無論哪種來源，都是缺氧條件下細菌對有機物的分解。如果是有氧，會產生CO2。
在正常大氣壓下，甲烷的爆炸下限(LEL)為5-6%，爆炸上限(UEL)為15-16%。當空氣中甲烷的濃度達到9.5%時，就會發生最強烈的爆炸。其中，當氧氣濃度降低時，爆炸下限變化不大，而爆炸上限明顯降低；當氧氣濃度低於12%時，混合氣體失去爆炸性。
原煤:分為四個階段。第壹階段屬於除去吸附的甲烷。第二階段有兩個反應，即甲氧基中甲基的損失，甲烷或醇官能團中二氧化碳和甲基的損失，甲烷和水的損失。
在第三階段，甲苯熱解產生甲烷和苯，接著亞甲基橋鍵斷裂和氫化芳環的脫甲基。第四階段是脫H與芳烴體系中殘留C反應的結果。
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在1982中，KELLER等人首次報道了甲烷氧化偶聯生成C2烴的反應過程。1985年，DRISCOLL等人首次提出OCM應遵循非均相和均相反應的反應機理。甲烷的C-H鍵首先被催化生成氣相甲基自由基，然後與乙烷偶聯，乙烷在催化劑上或氣相中進壹步脫氫轉化為乙烯。
羅等利用同步輻射真空紫外電離質譜(SVUV-PIMS)技術首次檢測到Li-MgO催化甲烷和乙烷氧化反應中的甲基自由基、乙基自由基、過氧甲基自由基、甲基過氧化氫和乙基過氧化氫等重要氣相中間體，為和乙烷氧化脫氫反應機理的研究提供了直接的實驗證據。