化学者は、メタンをメタノールに変える簡単な方法を発見しました

研究者の国際チームは、周囲温度と圧力でメタンを液体メタノールに変換するための高速で費用効果の高い方法を開発しました。このプロセスは可視光の作用下で起こり、すでに「触媒作用の聖杯」と呼ばれています。

天然ガスメタンは、暖房、給湯、および産業で使用される貴重な燃料です。ただし、抽出、輸送、保管が複雑なため、危険な場合があります。したがって、科学者たちは、費用効果が高く効率的にメタンを、用途が広く市場性のある原料であるメタノールに変換する方法を探しています、とPhys.orgは書いています。溶剤、不凍液、アクリル、合成繊維、合成繊維、接着剤、塗料、化学薬品はメタノールから得られます。メタノールも燃料として使用されます。

メタン（CH4）をメタノール（CH3OH）に変換する際の主な問題は、炭素-水素結合を弱めて酸素原子を追加することが難しいことでした。従来の方法は、通常、水蒸気改質と合成ガスからの酸化の2段階で構成されていますが、高温高圧を必要とするため、多くのエネルギーを消費します。

化学者の国際的なチームによって考案された方法は、より簡単で安価です。触媒として、新しい技術は有機金属フレームワーク構造（MOF）を使用し、その上にメタンと酸素で飽和した水の流れが開始されます。このハイブリッド材料には、膨大な数の細孔とさまざまな成分が含まれており、それぞれが光の吸収、電子の移動、メタンと酸素の活性化と組み合わせに役割を果たしています。反応中に得られた液体メタノールは、水から容易に除去されます。

実験では、生産性を損なうことなく、固体触媒を少なくとも10回再利用できることが示されました。これは、約200時間の反応に相当します。高温高圧の必要性を排除し、太陽光のエネルギーを使用して光酸化プロセスを推進することで、機器の要件とコストを削減します。

メタノールは、自動車の燃料として、またはプラスチックやその他の化合物の製造において大きな可能性を秘めています。昨年、米国の科学者は、現在のソリューションよりもはるかにエネルギー消費の少ない方法でメタンを天然ガスに変換できる触媒を開発しました。

著者: Vitalii Babkin