Dlhodobý záujem o hľadanie efektívnych spôsobov premeny metánu na metanol vzrástol v posledných rokoch v dôsledku veľkého množstva metánu nachádzajúceho sa v zemnom plyne v Spojených štátoch.
V nádeji na využitie nových energetických zdrojov vedci už dlho sledujú cieľ priamej premeny metánu na palivo, ako je metanol. Doteraz si tento proces vyžadoval vysoké teploty, ktorých údržba je nákladná. Existujúci proces výroby metanolu z metánu je navyše viacstupňový proces, ktorý nie je ani efektívny, ani ekonomicky životaschopný pre aplikácie v malom meradle.
Vedci z amerického ministerstva energetiky (DOE) v Argonne National Laboratory, Taft University a Oak Ridge National Laboratory sa spojili, aby študovali potenciál katalyzátorov na báze ródia pre túto transformáciu za miernejších podmienok.
Vedci vyvinuli novú metódu premeny metánu na metanol pomocou ródia a testovali účinnosť ródiových katalyzátorov za rôznych podmienok. Katalyzátory vyrobené relatívne jednoduchými technológiami sa použili na lepšiu premenu metánu na metanol a kyselinu octovú pomocou kyslíka (02) a oxidu uhoľnatého (CO) za miernych teplotných podmienok.
Priama premena metánu na kvapalný metanol bola doteraz nevyriešeným problémom pri katalýze. Ale vďaka použitiu rôznych testovacích zariadení, vrátane pokročilého fotónového zdroja Argonne, vedci dokázali poskytnúť nový pohľad na štruktúru ušľachtilých katalyzátorov v atómovom meradle. Ukázalo sa, že sú to atómovo rozptýlené ródiové komplexy, a nie nanočastice, ako sa doteraz myslelo. S využitím týchto poznatkov boli vedci schopní uskutočniť proces premeny metánu v menej drsných podmienkach.
Ako výsledok svojej práce výskumný tím navrhol, že ďalší výskum a testovanie osvetlí mechanizmus a dráhy reakcie, ktoré budú určené novým katalyzátorom premeny metánu.
Aj keď má výskum ešte stále ďaleko od komerčného využitia, môže inšpirovať vedcov pri hľadaní nových, účinnejších katalyzátorov tvoriacich metán.
Pre porovnanie, metanol je kľúčovou surovinou (prekurzorom) na výrobu mnohých chemikálií, ktoré sa potom používajú na výrobu výrobkov, ako sú plasty, preglejky a farby. Metanol sa môže vo vozidlách tiež používať ako palivo alebo upravený na výrobu čistého vodíka pre palivové články.
Propagačné video:
Výsledky výskumu boli publikované v časopise Nature.
Serg kite
