El metanol líquido se usa ampliamente como materia prima para otros productos químicos y también tiene un potencial considerable como fuente alternativa de combustible. Sin embargo, la conversión de metano, el componente principal del abundante gas natural, en metanol se logra actualmente mediante un proceso indirecto que requierealto calor y presión.
Ahora los investigadores han descubierto un nuevo enfoque que permite la conversión directa de metano en metanol utilizando oxígeno molecular en condiciones de reacción mucho más leves.
Un equipo colaborativo dirigido por Graham J. Hutchings en el Instituto de Catálisis de Cardiff y Christopher J. Kiely en la Universidad de Lehigh, han utilizado nanopartículas coloidales de oro-paladio Au-Pd para oxidar directamente metano a metanol con alta selectividad en solución acuosaa bajas temperaturas. Sus hallazgos han sido publicados en un artículo en ciencia : "Los coloides acuosos de Au-Pd catalizan CH selectivo 4 oxidación a CH 3 OH con O 2 en condiciones suaves "
"Nuestro trabajo ha demostrado que si se puede establecer un suministro estable de radicales metilo, por ejemplo, incorporando una cantidad muy pequeña de peróxido de hidrógeno en la mezcla de reacción, entonces la oxidación selectiva de metano a metanol usando oxígeno molecular escompletamente factible ", dijo Kiely, profesor senior de ciencias de los materiales e ingeniería química de Harold B. Chambers en Lehigh.
Este último descubrimiento ha sido guiado por la colaboración de muchos años de Kiely y Hutchings en el desarrollo de nanopartículas de Au-Pd como catalizadores efectivos para muchas otras reacciones.
Según Kiely, los investigadores se sorprendieron al descubrir que para que esta reacción en particular continuara necesitaban que las nanopartículas de Au-Pd existieran como coloides flotantes en una solución de peróxido de hidrógeno muy débil en la que inyectaron metano a presión y gas oxígeno.
"Por lo general, cuando usamos nanopartículas de Au-Pd como catalizadores, casi siempre se dispersan en soportes de óxido de alta superficie como la titania", dijo Kiely. "En este caso, sin embargo, la presencia del soporte cerámico resultó ser altamente perjudicial"
En la industria química, el metano se convierte indirectamente en metanol a través de la producción de gas de síntesis CO + H 2 a altas temperaturas y presiones, que es un proceso costoso e intensivo en energía.Los procesos candidatos más prometedores descubiertos hasta la fecha para la conversión directa de metano en metanol han tendido a ser complejos, ineficientes y a menudo requieren temperaturas muy altas y entornos de reacción agresivos.
"El nuevo enfoque simplificado que hemos demostrado nos acerca un paso más para hacer de la conversión directa de metano en metanol una propuesta prácticamente viable", dijo Kiely.
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Materiales proporcionado por Universidad de Lehigh . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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