Einer Schar von Forschern ist es gelungen, Sumpfgas mithilfe von Licht und dispergierten Übergangsmetallen wie Kupfer in einem wie Photooxidation bekannten Prozess in Methanol umzuwandeln. Laut einem in Chemical Communications veröffentlichten Beitrag, welcher jenseits die Studie berichtet, war die Reaktion die beste, die bisher zum Besten von die Umwandlung von Methangas in flüssigen Kraftstoff unter Umgebungsbedingungen von Temperatur und Kompression (25 °Kohlenstoff bzw. 1 bloß) erzielt wurde.
Welcher Fachterminus bloß wie Druckeinheit leitet sich vom griechischen Wort zum Besten von Inertia (baros) ab. Ein Spelunke entspricht 100.000 Pascal (100 kPa), welches sehr nahe am normalen atmosphärischen Kompression gen Meereshöhe liegt (101.325 Pa).
Die Ergebnisse welcher Studie sind ein wichtiger Schritttempo, um Erdgas wie Energieträger zum Besten von die Herstellung alternativer Kraftstoffe zu Sprit und Dieselkraftstoff verfügbar zu zeugen. Obwohl Erdgas wie fossiler Energieträger gilt, wird zusammen mit seiner Umwandlung in Methanol weniger Kohlendioxid (Kohlendioxid) freigesetzt wie zusammen mit anderen flüssigen Brennstoffen derselben Kategorie.
In Brasilien spielt Methanol eine Schlüsselrolle zusammen mit welcher Biodieselproduktion und in welcher chemischen Industrie, die daraus viele Produkte synthetisiert.
Darüber hinaus ist die Abscheidung von Sumpfgas aus welcher Lufthülle von entscheidender Rang, um die negativen Auswirkungen des Klimawandels abzumildern, da dies Gas etwa dies 25-fache Potenzial von Kohlendioxid hat, zur globalen Erwärmung beizutragen.
„In welcher wissenschaftlichen Verbundenheit gibt es eine große Debatte jenseits die Größe welcher Methanreserven des Planeten. Einigen Schätzungen zufolge nach sich ziehen sie unter Umständen dies doppelte Energiepotenzial aller anderen fossilen Brennstoffe zusammen. Beim Vererbung zu erneuerbaren Energien zu tun sein wir darauf zurückgreifen all dieses Sumpfgas irgendwann“, sagte Marcos da Silva, Erstautor des Artikels, gegensätzlich Agência FAPESP. Silva ist ein Ph.D. Kandidat am Fachbereich Physik welcher Bundesuniversität São Carlos (UFSCar).
Laut Ivo Freitas Teixeira, Professor zusammen mit UFSCar, Silvas Doktorvater und vorhergehender Schreiberling des Artikels, war welcher in welcher Studie verwendete Photokatalysator eine Schlüsselinnovation. „Unsrige Schar hat durch die Oxidation von Sumpfgas in einer einzigen Stufe eine bedeutende Neuerung erzielt“, sagte er. „In welcher chemischen Industrie erfolgt solche Umwandlung jenseits die Produktion von Wasserstoff und Kohlendioxid in mindestens zwei Stufen und unter sehr hohen Temperatur- und Druckbedingungen. Unser Klopper, Methanol unter milden Bedingungen zusammen mit synchron geringerem Energieaufwand zu Vorteil verschaffen, ist ein großer Schritttempo nachdem vorne .“
Laut Teixeira ebnen die Ergebnisse den Weg zum Besten von zukünftige Forschungen zur Nutzung von Sonnenenergie zum Besten von diesen Umwandlungsprozess, wodurch die Umweltbelastung unter Umständen noch weiter reduziert wird.
Photokatalysatoren
Im Laboratorium synthetisierten die Wissenschaftler kristallines Kohlenstoffnitrid in Form von Polyheptazinimid (PHI) unter Verwendung unedler oder gen welcher Muttererde reichlich vorhandener Übergangsmetalle, insbesondere Kupfer, um aktive Photokatalysatoren zum Besten von sichtbares Licht herzustellen.
Anschließend nutzten sie die Photokatalysatoren in Methanoxidationsreaktionen mit Wasserstoffsuperoxyd wie Initiator. Welcher Kupfer-PHI-Katalysator erzeugte ein großes Volumen an sauerstoffhaltigen Flüssigprodukten, insbesondere Methanol (2.900 Mikromol pro Gramm Werkstoff oder µmol.g-1 in vier Zahlungsfrist aufschieben).
„Wir nach sich ziehen den besten Katalysator und andere zum Besten von die Reaktion wesentliche Bedingungen entdeckt, wie die Verwendung einer großen Menge Wasser und nur einer kleinen Menge Wasserstoffsuperoxyd, dies ein Oxydationsmittel ist“, sagte Teixeira. „Die nächsten Schritte daherkommen ein besseres Verständnis welcher aktiven Kupferstellen im Werkstoff und ihrer Rolle in welcher Reaktion. Wir planen gleichermaßen, Sauerstoffgas unverhohlen zu verwenden, um Wasserstoffsuperoxyd in welcher Reaktion selbst herzustellen. Wenn dies gelingt, sollte dies den Prozess noch sicherer und wirtschaftlicher zeugen.“ lebensfähig.“
Ein weiterer Zähler, den die Schar weiter untersuchen wird, betrifft Kupfer. „Wir funktionieren mit dispergiertem Kupfer. Qua wir den Beitrag schrieben, wussten wir nicht, ob wir es mit isolierten Atomen oder Clustern zu tun hatten. Wir wissen jetzt, dass es sich um Cluster handelt“, erklärte er.
In welcher Studie verwendeten die Wissenschaftler reines Sumpfgas, künftig werden sie dies Gas im Kontrast dazu aus nachwachsenden Rohstoffen wie Biomasse Vorteil verschaffen. Nachher Unterlagen welcher Vereinten Nationen hat Sumpfgas seit dem Zeitpunkt dem vorindustriellen Zeitalter bisher etwa 30 % welcher globalen Erwärmung verursacht. Die durch menschliche Aktivitäten verursachten Methanemissionen könnten in den kommenden zehn Jahren um solange bis zu 45 % reduziert werden, wodurch ein Emporheben von sozusagen 0,3 °Kohlenstoff solange bis 2045 vermieden werden könnte.
Die Strategie, Sumpfgas mithilfe eines Photokatalysators in flüssigen Kraftstoff umzuwandeln, ist neu und kommerziell nicht verfügbar, im Kontrast dazu ihr kurzfristiges Potenzial ist ziemlich. „Wir nach sich ziehen unsrige Wissenschaft vor jenseits vier Jahren begonnen. Wir nach sich ziehen jetzt weitaus bessere Ergebnisse wie die von Professor Hutchings und seiner Schar im Jahr 2017, welches unsrige eigene Wissenschaft motivierte“, sagte Teixeira und bezog sich gen eine Studie, die von Forschern, die mit verbunden sind, in welcher Zeitschrift Science veröffentlicht wurde Universitäten in den Vereinigten Staaten und im Vereinigten Monarchie unter welcher Rohrfernleitung von Graham Hutchings, Professor an welcher Cardiff University in Wales.
A new way to direct convert methan to methanol using gold-palladium nanoparticles Weitere Informationen: Marcos AR da Silva et al, Selective methan photooxidation into methanol under mild conditions promoted byhighly dispergierte Cu-Atome gen kristallinen Kohlenstoffnitriden, Chemical Communications (2022). DOI: 10.1039/D2CC01757A
Zitat: Scientists offenbaren Methode zur Umwandlung von Methangas in flüssiges Methanol (2022, 2. August), abgerufen am 2. August 2022 von https://phys.org/news/2022-08-scientists-reveal-method-methane-gas.html
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