El componente principal del gas natural, el metano, es en sí mismo un potente gas de efecto invernadero. Un estudio reciente, afiliado a UNIST, reveló un catalizador de alto rendimiento para la conversión de metano en formaldehído.
Este avance ha sido dirigido por el profesor Kwang-jin Ahn y su equipo en la Escuela de Energía e Ingeniería Química de UNIST en colaboración con el Profesor Ja Hun Kwak Escuela de Energía e Ingeniería Química, UNIST, el Profesor Eun Duck Park de AjouUniversidad, y el profesor Yoon Seok Jung de la Universidad Hanyang.
En este trabajo, el equipo ha presentado un excelente 'catalizador de metano oxidasa' que consiste en nanomateriales. Este material tiene una estructura estable y alta reactividad a altas temperaturas, lo que aumenta la eficiencia de convertir metano en formaldehído más del doble que antes.
El metano, como el petróleo, se puede convertir en recursos útiles a través de reacciones químicas. El ingrediente principal del gas de esquisto, que ha llamado la atención en los Estados Unidos en los últimos años, es el metano y la tecnología para generar recursos de alto valor agregado con esteel material también se reconoce como importante. El problema es que la estructura química del metano es tan estable que no reacciona fácilmente a otras sustancias. Hasta ahora, el metano se ha utilizado principalmente como combustible para calefacción y transporte.
Se requiere una temperatura alta por encima de 600 ° C para efectuar una reacción que cambie la estructura química del metano. Por lo tanto, se requiere un catalizador que tenga una estructura estable y que mantenga la reactividad en este entorno. Anteriormente, óxido de vanadio V2O2 y óxido de molibdenoMoO3 eran los mejores catalizadores. Cuando se utilizaron estos catalizadores, la conversión de metano en formaldehído fue inferior al 10%.
El profesor Ahn hizo un catalizador que podría convertir el metano en formaldehído usando nanomateriales. El formaldehído es un recurso útil ampliamente utilizado como materia prima para bactericidas, conservantes, polímeros funcionales y similares.
El catalizador tiene una estructura núcleo-cubierta que consiste en nanopartículas de óxido de vanadio rodeadas por una delgada película de aluminio, con la cubierta de aluminio que rodea las partículas de óxido de vanadio. La cubierta protege el grano y mantiene el catalizador estable y mantiene la estabilidad y la reactividad incluso a altastemperaturas.
De hecho, cuando la reacción catalítica se probó con este material, las nanopartículas de óxido de vanadio sin cubiertas de aluminio tuvieron una pérdida estructural a 600 ° C y perdieron actividad catalítica. Sin embargo, las nanopartículas hechas de estructuras núcleo-cubierta se mantuvieron estables incluso a altas temperaturasComo resultado, la eficiencia de convertir metano en formaldehído aumentó en más del 22%. Convirtió al metano en un recurso útil con más del doble de eficiencia.
"Las nanopartículas catalíticas de óxido de vanadio están rodeadas por una delgada película de aluminio, que previene efectivamente la aglomeración y la deformación estructural de las partículas internas", dice Euiseob Yang del Departamento de Ingeniería Química de UNIST participó como el primer autor de este estudio."A través de la nueva estructura de cubrir la capa atómica con nanopartículas, estabilidad térmica y reactividad al mismo tiempo".
Esta investigación es particularmente notable en términos de mejora en el campo del catalizador, que no ha avanzado mucho en 30 años. La tecnología catalítica para producir formaldehído en metano no ha progresado mucho desde que se patentó en los EE. UU. En 1987.
"La tecnología de catalizador de alta eficiencia se ha desarrollado más allá de los límites de la tecnología que se ha mantenido como una tecnología de larga duración", dice el profesor Ahn. "El valor es alto como una tecnología energética de próxima generación que utiliza abundantes recursos naturales."
Agrega: "Planeamos expandir la tecnología de fabricación de catalizadores y el proceso de proceso de catalizadores para que podamos expandir nuestros logros a nivel de laboratorio industrialmente. La tecnología de catalizadores tiene un efecto considerable en la industria química y contribuye a la industria química nacional. Iquerer desarrollar una tecnología práctica que pueda hacerlo "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan UNIST . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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