UNTs moderne alkymist tager de første skridt mod at omdanne metan til methanol

At finde en metode til stor skala, billig omdannelse af metan til methanol er som at omdanne bly til guld, ifølge Tom Cundari, en Regents Professor i kemi ved University of North Texas.

Metan er en primær komponent i naturgas og, som naturgas, skal afkøles og sættes under tryk til flydende form for at blive sendt via rørledning eller transport. Denne proces er dyr og kan være farlig. Men, metans molekylære struktur kan ændres til en flydende "fætter", der ikke kræver tryksætning og er stabil ved stuetemperatur. Denne form kaldes methanol.

"Methanol indeholder meget af metans energi og kan transporteres med lastbil, tog eller skib, eller gennem en rørledning, sikkert og økonomisk, " sagde Cundari. "Mens methanol i sig selv kan bruges som brændstof, der er også en proces, der gør methanol til benzin, hvilket ville gøre bilen klar og, når industrialiseret, konkurrencedygtig med benzin afhængigt af olieprisen."

Cundari forklarede, at det er nemt at omdanne metan til methanol. Du forbrænder simpelthen én kulstof-brintbinding. Men, medmindre forbrændingen kan stoppes på det helt rigtige tidspunkt, methanolen vil brænde ind i det ene molekyle efter det andet, indtil der kun er kuldioxid og vand tilbage. Det er den svære del.

"Forbrændingen skal kontrolleres stift, " sagde han. "Methan består af et kulstofatom omgivet af fire brintatomer. Alt, hvad vi skal gøre for at få methanol, er at indsætte et oxygenatom mellem et af brintatomerne og carbonatomet."

For at skabe og sikre iltatomet falder på plads, Cundari planlægger at bruge en katalysator og en nukleofil (en elektronrig kemisk gruppe) som en co-katalysator for at forhindre processen i at gå forbi methanol til andre molekyler.

"Indtil nu, Jeg tror ikke, nogen indså, hvor vigtig nukleofilen var for processen, " sagde Cundari. "Det er det virkelige gennembrud i vores arbejde."

I den Journal of the American Chemical Society den 17. januar, 2020 udgave, Cundari og hans co-principal investigator Mary E. Anderson, en lektor ved Texas Woman's University, præsentere deres forskning i et papir med titlen "Revealing a Decisive Role for Secondary Coordination Sphere Nucleophiles on Methane Activation." Dette arbejde blev støttet af en bevilling fra Welch Foundation, en af ​​landets private finansieringskilder til grundlæggende kemisk forskning på uddannelsesinstitutioner i Texas.