Los científicos que esperan desarrollar nuevos recursos energéticos han perseguido durante mucho tiempo el objetivo de convertir directamente el metano, un químico simple y abundante que se encuentra en el gas natural, en un combustible utilizable como el metanol. Hasta ahora, los científicos han requerido altas temperaturas costosas de generarpara hacer esto.
En un nuevo estudio, los investigadores del Laboratorio Nacional de Argonne del Departamento de Energía de EE. UU. DOE, la Universidad de Tufts y el Laboratorio Nacional de Oak Ridge se unieron para explorar el potencial de los catalizadores a base de rodio para esta conversión en condiciones más suaves ". Nuestro trabajo muestrael potencial del rodio para permitir esta conversión en 'condiciones suaves' como temperaturas más bajas ", dijo el científico de rayos X de Argonne Sungsik Lee." La conversión de metano en metanol en condiciones suaves podría tener aplicaciones importantes y presentar un gran avance en la catálisis ".
El metanol es una materia prima clave para la producción de productos químicos, algunos de los cuales se utilizan para fabricar productos como plásticos, madera contrachapada y pinturas. El metanol también podría alimentar vehículos o reformarse para producir hidrógeno de alta calidad para pilas de combustible.
El interés de décadas en encontrar formas eficientes de convertir metano en metanol se ha vuelto aún más fuerte en los últimos años gracias a la abundancia de metano que se encuentra en el gas natural de EE. UU..
Sin embargo, el método actual para producir metanol a partir de metano implica un proceso de varios pasos que no es eficiente ni económico en aplicaciones a pequeña escala.
En el estudio, publicado en Naturaleza , los investigadores desarrollaron una nueva forma de convertir metano en metanol usando rodio y probaron la efectividad de los catalizadores de rodio en diferentes condiciones. Los catalizadores, preparados usando procedimientos relativamente simples, se usaron para convertir mejor el metano en metanol y ácido acético usando oxígeno O 2 y monóxido de carbono CO en condiciones suaves.
"La conversión directa de metano en metanol líquido ha sido un problema sin resolver en la catálisis", dijo Lee. "Mediante el uso de varias instalaciones de prueba, incluida la fuente de fotones avanzada de Argonne, pudimos proporcionar nuevos conocimientos sobre la escala atómicaestructura de estos catalizadores nobles, que son complejos de rodio dispersos atómicamente en lugar de nanopartículas. "
en un comentario en Naturaleza , basado en el estudio, Ive Hermans, profesora de química en la Universidad de Wisconsin-Madison, señaló que la investigación "vincula la química organometálica homogénea ... con la catálisis en fase sólida heterogénea, e ilustra la importancia de comprender los catalizadores enla escala atómica. "
En el estudio, el equipo de investigación sugirió que una mayor investigación y pruebas iluminarán el mecanismo y las vías de reacción que guiarán el nuevo diseño de catalizadores de conversión de metano.
"Si bien nuestro trabajo aún está lejos de la aplicación comercial, puede inspirar direcciones de investigación para nuevos catalizadores de conversión de metano", dijo Lee.
El Naturaleza el artículo se titula "Oxidación leve de metano a metanol o ácido acético en catalizadores de rodio aislados soportados". Advanced Photon Source de Argonne es una instalación para usuarios de la Oficina de Ciencias del DOE. La investigación fue financiada por el programa ARPA-E del DOE.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional Argonne . Original escrito por Cathy Milostan y Kalimah Knight. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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