Pretvaranje metana u metanol na sobnoj temperaturi
- Objavljeno u Znanost
Metan spada među stakleničke plinove koji ne čine dobro našem planetu, pa je otkriće znanstvenika Sveučilišta Stanford velika stvar koja bi mogla pomoći da ne odlazi u atmosferu već se koristi kao korisno tekuće gorivo.
U svojem radu, Stanfordovi istraživači su u suradnji s kolegama sa Sveučilišta Leuven, rezvili proces koji omogućuje konverziju metana u metanol na sobnoj temperaturi bez dodatnog dodavanja topline ili energije.
Ključ njihove metode leži u kristalu pod nazivom željezni zeolit, koji se već dugo vremena smatrao potencijalnim kandidatom za katalizator, no do sada je bio neučinkovit i često se deaktivirao nakon jednog reakcijskog ciklusa.
Znanstvenici su se sada uhvatili s time u koštac pa su pomnim pregledom otkrili da veličina pora čini veliku razliku u reaktivnosti željeznih zeolita i o tome koliko dugo zadržavaju tu funkciju. Željezni zeoliti su porozni minerali koji se sastoje od aluminija, silicijevog dioksida, kisika i željeza, a kada se metan ulije u te kristale, željezo oduzima jedan atom vodika. To ostavlja za sobom metilne radikale koji se mogu kombinirati u metanol, ali frustrirajuće je da se labavi metilni radikali mogu udaljiti i deaktivirati druge molekule katalizatora.
Znanstvenici su sada otkrili da su manji otvori pora usporili izlazak metilnih radikala, što znači da se više njih može pretvoriti u metanol. Još bolje, mogu obnoviti aktivna mjesta koja izvode kemijsku reakciju, omogućujući im ponovnu upotrebu. U testovima su istraživači uspjeli ponovno i neprestance aktivirati 40 posto aktivnih mjesta.
Naravno, samo 40 posto znači da će katalizator i dalje stvarati opadajuće prinose metanola, ali to je značajan korak prema procesu koji će biti učinkovitiji. Povećanje tog postotka ključni je cilj budućeg rada, kao i prilagođavanje za rad s okolnim zrakom kao izvorom kisika.
"Katalitički ciklus - kontinuirana reaktivacija obnovljenih mjesta - mogao bi jednog dana dovesti do kontinuirane, ekonomične proizvodnje metanola iz prirodnog plina", kaže Benjamin Snyder, koautor studije.
Čitav znanstveni rad objavljen u časopisu Science možete pronaći na ovoj poveznici.