Американские ученые из Массачусетского технологического института разработали новый катализатор, преобразующий метан в полимеры. Открытие может способствовать сокращению парниковых выбросов. Исследование опубликовано в научном журнале Nature Catalysis (NatCatal).
Метан вырабатывается бактериями-метаногенами, которые процветающими на свалках, болотах и других местах разложения биомассы.
Сельское хозяйство служит основным источником метана, а также метановый газ образуется как побочный продукт транспортировки, хранения и сжигания природного газа. Считается, что метан отвечает примерно за 15% глобального повышения температуры.
На молекулярном уровне метан состоит из одного атома углерода, связанного с четырьмя атомами водорода. Теоретически эта молекула должна быть хорошим строительным блоком для создания полезных продуктов, таких как полимеры. Однако преобразование метана в другие соединения оказалось сложным, поскольку для того, чтобы заставить его реагировать с другими молекулами, обычно требуются высокая температура и высокое давление.
Чтобы добиться конверсии метана без больших энергозатрат, команда разработала катализатор с двумя компонентами: цеолитом и природным ферментом алкогольоксидазой. Цеолиты — распространенные и недорогие глиноподобные минералы. Алкогольоксидаза используется растениями, грибами и микробами для окисления спиртов.
Гибридный катализатор выполняет двухступенчатую реакцию, в которой цеолит преобразует метан в метанол, а затем фермент превращает метанол в формальдегид.
Процесс также генерирует перекись водорода, которая подается обратно в цеолит, обеспечивая источник кислорода для создания метанола из метана.
Серия реакций может происходить при комнатной температуре и не требует высокого давления.
По словам ученых, полученный формальдегид можно затем смешать с мочевиной и использовать для производства ДСП, текстиля и других промышленных материалов.
Свежие комментарии