Китайські вчені зробили прорив у отриманні низьковуглецевого метанолу
Вчені з Інституту хімічної фізики при Академії наук Китаю розробили новий каталізатор, що забезпечує пряме перетворення метану в метанол за кімнатної температури і з меншою кількістю побічних продуктів, ніж існуючі методи. Це відкриття дозволить організувати енергетично ефективний та екологічно чистий процес виробництва метилового спирту, з якого роблять формальдегід, диметиловий ефір та оцтову кислоту.
Метиловий спирт або метанол широко використовується у виробництві палива, пластмас та лікарських препаратів. Однак реакція одержання з метану – стабільної молекули – більш цінних хімічних речовин, таких як метанол, досі недоступна хімікам, пише SCMP. Традиційні методи відділення вуглець-водневих зв'язків молекул метану вимагають екстремальних умов: температури понад 600 градусів Цельсія та сильних окислювачів, наприклад сірчаної кислоти. У разі нерідко відбувається надмірне виробництво кінцевого продукту з небажаним викидом вуглекислого газу.
Новий метод автори проголосили "реакцією мрії". «Вона використовує дешевий, екологічно чистий кисень для прямого перетворення метану за кімнатної температури», — йдеться у статті.
Щоб знайти каталітичну реакцію, яка перетворює метан, окис вуглецю, метанол і двоокис вуглецю в інші продукти при відносно низькій температурі, вчені створили активні реакційні центри на поверхні MoS2, двомірного матеріалу. Модифіковані атоми MoS2 змогли розщепити молекули кисню за кімнатної температури, утворивши вкрай реактивні групи молібдену-кисню, які, своєю чергою, безпосередньо вступають у реакцію з метаном.
Порівняно з минулими багатоступінчастою реакцією з ККД менше ніж 1%, інноваційна каталітична система досягає ефективності перетворення 4,2%. У цьому побічних продуктів виникає мало, а селективність каталізатора перевищує 99%.
Міжнародна команда дослідників розробила минулого року швидкий та економічно вигідний спосіб перетворення метану на рідкий метанол при температурі та тиску навколишнього середовища. Процес відбувається під впливом видимого світла і вже названий «священним Граалем каталізу».