Wasser ist der Schlüssel bei der katalytischen Umwandlung von Methan in Methanol

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Wissenschaftler des Brookhaven National Laboratory des US-Energieministeriums und Mitarbeiter haben neue Details enthüllt, die erklären, wie ein hochselektiver Katalysator Methan, den Hauptbestandteil von Erdgas, in Methanol umwandelt, einen leicht zu transportierenden flüssigen Brennstoff und Ausgangsstoff für die Herstellung von Kunststoffen, Farben und anderen Rohstoffprodukten.

Die Ergebnisse könnten bei der Entwicklung von noch effizienteren/selektiven Katalysatoren helfen, um die Methanumwandlung zu einer wirtschaftlich tragfähigen und ökologisch attraktiven Alternative zum Ablassen oder Abfackeln von “Abgas” zu machen.Wie in einem in Science erschienenen Artikel beschrieben, verwendete das Team theoriebasierte Modelle und Simulationen, um die während der Reaktion stattfindenden Umlagerungen auf atomarer Ebene zu identifizieren, und führte dann Experimente durch, um diese Details zu verifizieren.

Die Studien ergaben, dass Wasser in Verbindung mit einem kostengünstigen Ceroxid/Kupferoxid-Katalysator drei wesentliche Funktionen hat, um die Umwandlung von Methan in Methanol mit 70 Prozent Selektivität zu bewirken und gleichzeitig unerwünschte Nebenreaktionen zu blockieren.”Wir wussten aus früheren Arbeiten, dass wir einen hochselektiven Katalysator für die direkte Umwandlung von Methan in Methanol in Gegenwart von Wasser entwickelt hatten”, sagte die Chemikerin Sanjaya Senanayake vom Brookhaven Lab, die das Projekt leitete.

Aber jetzt haben wir mit Hilfe fortgeschrittener theoretischer und experimenteller Techniken gelernt, warum es so gut funktioniert”.Die Ergebnisse könnten die Entwicklung von Katalysatoren beschleunigen, die das aus Gas- und Ölbohrlöchern entweichende Methan nutzen, wo es typischerweise direkt in die Atmosphäre entlüftet oder verbrannt wird.”Der Transport von Gas ist extrem schwierig und potenziell gefährlich”, sagte Senanayake.

Aber wenn Sie es direkt in eine Flüssigkeit umwandeln, können Sie es bewegen und verwenden, anstatt es verschwenderisch abzufackeln.

Auch wenn das Kommerzialisierungspotenzial für eine solche Reaktion noch einige Jahre dauern kann, hoffen wir, dass unsere Ergebnisse und das Verständnis, wie das alles funktioniert, dazu beitragen werden, schneller zum Ziel zu gelangen.

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“Die Theorie legt den GrundsteinDie Suche nach….

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