تبدیل متان به متانول در دمای اتاق با استفاده از نور
به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از نیواطلس، اگرچه دی اکسید کربن بیشتر مورد توجه حامیان محیط زیست قرار دارد، اما این گاز تنها گاز گلخانه‌ای نیست که آب و هوای زمین را تغییر می‌دهد.
متان در مقادیر کمتری در جو زمین منتشر می‌شود، اما ۳۴ برابر آلاینده‌تر است، بنابراین کاهش سطح آن همچنان در اولویت است. متان اضافی حاصل از فرآیندهای صنعتی اغلب سوزانده می‌شود، اما نتیجه این امر تولید دی اکسید کربن است.
یک راه حل رایج تبدیل متان به متانول است که می‌تواند برای تولید طیف وسیعی از محصولات مانند سوخت، پلاستیک و مصالح ساختمانی استفاده شود. مشکل این است که فرآیند تبدیل معمولاً به دما و فشار بالا نیاز دارد که باعث مصرف انرژی زیاد و عدم صرفه اقتصادی آن می‌شود.
در سال‌های اخیر، دانشمندان کاتالیزورهای جدیدی را برای تبدیل متان به متانول در دمای اتاق و فشار محیطی عادی به کار گرفته‌اند که از جمله آنها می‌توان به کاتالیزور تیتانیوم و مس و کریستال‌های زئولیت آهن اشاره کرد.
محققان دانشگاه منچستر و آزمایشگاه ملی اوک ریج تکنیک جدیدی را با استفاده از چارچوب فلزی-آلی موسوم بهMOF به عنوان کاتالیزور ابداع کرده‌اند. این ساختارها بسیار متخلخل بوده و منافذ آنها حاوی اجزای مختلفی هستند که هر کدام در فرآیند کاتالیزوری نقش دارند.
در این روند، ابتدا متان و اکسیژن با آب مخلوط می‌شوند و سپس به طور مداوم از طریق دانه‌های MOF جریان می‌یابند. قرار گرفتن MOF در معرض نور خورشید باعث ایجاد یک واکنش شیمیایی می‌شود که متان گازی را به متانول مایع تبدیل می‌کند و سپس می‌توان به راحتی آن را از آب استخراج کرد.
نکته اصلی که این تبدیل خاص را بسیار دشوار می‌کند، شکستن پیوند کربن-هیدروژن در متان به منظور وارد کردن یک اتم اکسیژن برای تشکیل پیوند جدید و ساخت متانول است. در این حالت، اجزایی که در MOF نگهداری می‌شوند، نور را جذب کرده و الکترون‌های ضروری را تولید می‌کنند که سپس به شکل اکسیژن و متان جریان می‌یابند و باعث می‌شوند متانول تشکیل شود.
منبع: mehrnews-5529074