국제 연구원 팀은 주변 온도 및 압력에서 메탄을 액체 메탄올로 전환하는 빠르고 비용 효율적인 방법을 개발했습니다. 이 과정은 가시광선의 작용으로 발생하며 이미 "촉매의 성배"라고 불립니다.
천연 가스 메탄은 난방, 물 난방 및 산업에서 사용되는 귀중한 연료입니다. 그러나 추출, 운송 및 저장의 복잡성으로 인해 위험할 수 있습니다. 따라서 과학자들은 메탄을 다용도의 시장성 있는 공급원료인 메탄올로 비용 효과적이고 효율적으로 전환하는 방법을 찾고 있다고 Phys.org는 씁니다. 용매, 부동액, 아크릴, 합성 섬유 및 섬유, 접착제, 페인트, 화학 물질은 메탄올에서 얻습니다. 메탄올도 연료로 사용됩니다.
메탄(CH4)을 메탄올(CH3OH)로 전환할 때 가장 큰 문제는 탄소-수소 결합을 약화시켜 산소 원자를 추가하기 어렵다는 점이었습니다. 기존의 방법은 일반적으로 증기 개질과 합성 가스로부터의 산화의 두 단계로 구성되지만 높은 온도와 압력을 필요로 하므로 많은 에너지를 소비합니다.
국제 화학자 팀이 고안한 이 방법은 더 간단하고 저렴합니다. 촉매로서 새로운 기술은 메탄 및 산소 포화 물의 흐름이 시작되는 금속 유기 골격 구조(MOF)를 사용합니다. 이 하이브리드 물질은 엄청난 수의 기공과 다양한 구성 요소를 포함하며 각각은 빛의 흡수, 전자 전달, 메탄과 산소의 활성화 및 결합에 역할을 합니다. 반응 중에 얻은 액체 메탄올은 물에서 쉽게 제거됩니다.
실험에 따르면 고체 촉매는 생산성 손실 없이 최소 10회 재사용할 수 있으며 이는 약 200시간의 반응 시간과 동일합니다. 고온 및 고압의 필요성을 제거하고 태양광 에너지를 사용하여 광산화 공정을 구동하면 장비 요구 사항과 비용이 절감됩니다.
메탄올은 자동차 연료나 플라스틱 및 기타 화학 물질 생산에 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 작년에 미국 과학자들은 현재 솔루션보다 훨씬 덜 에너지 집약적인 방식으로 메탄을 천연 가스로 전환할 수 있는 촉매를 개발했습니다.
2022-07-03 18:16:54
작가: Vitalii Babkin