Fremstilling af etan fra metan ved hjælp af en fotokemisk looping -strategi

Et team af forskere fra universitetet i Lille, CNRS, Centrale Lille, University of Artois, i Frankrig, og Keele University i U.K har udviklet en måde at producere ethan fra metan ved hjælp af en fotokemisk looping -strategi. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Naturenergi , gruppen beskriver deres proces. Fumiaki Amano med University of Kitakyushu i Japan har udgivet et nyheder og synspunkter om det arbejde, teamet har udført i det samme journalnummer.

I løbet af de sidste år har metan er blevet vigtig for produktionen af ​​brændstoffer og andre kemikalier. Men på grund af dets stabilitet, omdannelse af metan til ønskede produkter kræver høje temperaturer og resulterer i mindre end ønsket selektivitet. At udvikle en måde at gennemføre sådanne omdannelser uden behov for energikrævende varmeproduktion har været et mål for kemikere på området i flere år. Tidligere forskning har antydet, at metankobling er en attraktiv mulighed på grund af den lethed, hvormed den kan dehydrogeneres til ethylen. I denne nye indsats, forskerne fulgte op på sådanne forslag, og dermed har udviklet en måde at producere ethan fra metan, der overvinder tidligere problemer.

Amano foreslår den succesfaktor, forskerne brugte, centreret omkring udviklingen af ​​et tredelt nanokompositmateriale-ved at tilføje fosfotungstinsyre og sølvkationer til et traditionelt TiO ₂ fotokatalysator. Den resulterende Ag – HPW/TiO ₂ nanokompositter inducerede metankobling, hvilket resulterede i produktion af ethan - og også små mængder propan og CO ₂ . Det endelige resultat var en to-trins looping-proces, der var baseret på fotokemiske konverteringer. Amano bemærker, at processen resulterede i reduktion af sølvkation til en metallisk, som blev fulgt op af genoxidisering af en metallisk sølvart ved anvendelse af ilt, der blev bestrålet med ultraviolet lys. Han påpeger også, at HPW -belægningen, der blev brugt på partiklerne, var en vigtig faktor for at forbedre selektiviteten, og antyder, at loopox -redoxcyklussen på nogle måder ligner de reaktioner, der sker i genopladelige batterier.

Test viste, at processen havde 90 procent selektivitet på kulstofbasis, og dens kvanteeffektivitet blev anset for høj i sammenligning med andre fotokatalysatorsystemer.

© 2020 Science X Network