Metan Gazı Dönüşümünde Altın Katalizör Devrimi
Fotoğraf : CC0 Genel Etki Alanı
Cardiff Üniversitesi araştırmacıları tarafından Lehigh Üniversitesi, ABD ve Çin’deki Ulusal Manyetik Rezonans Merkezi’ndeki araştırmacılarla işbirliği içinde, doğal gazı yararlı kimyasallar ve yakıtlar haline dönüştürmenin kolay ve düşük maliyetli bir yöntemini değerli bir metal olan altını anahtar bileşen olarak kullanarak buldukları öne sürüldü.
Doğal gaz en çevreci fosil yakıtlarından biri olmasına rağmen, yanarken atmosfere hala tehlikeli sera gazları yaymaktadır.
Bu da araştırmacıların, doğal gazın %70-90’ini baz alan metanı basit, uygun maliyetli ve düşük karbonlu bir şekilde yakıt ve kimyasallar gibi daha kullanışlı ürünlere dönüştürmenin yeni yollarını bulmalarını sağladı.
Bugün Nature Catalysis’te yayınlanan bir araştırmada, Cardiff Kataliz Enstitüsü’nden araştırmacıların önderliğinde bulunan ekip, ilk defa metan gazının bir altın katalizör kullanarak metanol ve asetik asite doğrudan dönüştürülmesini gösterdi.
Bugüne kadar bu, yalnızca çok enerji tüketen ve çok maliyetli birden çok adımı içeren dolaylı yollarla elde edilmiştir.
Metanol ve asetik asit oluşumunu sağlamak için ekip, altın ve zeolit ZSM-5’den yapılmış bir katalizör varlığında metan gazı oksijenle tepkimeye sokmuş.
Yüksek güçlü elektron mikroskopu kullanarak katalizörü inceleyerek, aktif katalizörün altın atomlar veya kümeler içermediği, daha çok altın nanoparçacıklar içerdiği ortaya çıktı. Boyutu 3 ila 15 nanometre arasında oldukça küçük parçacıklar, daha büyük malzeme eşparçalarına çok farklı fiziksel ve kimyasal özellikler gösterebilir.
Bu katalizör kullanılarak metanol üretimi bekleniyordu; ancak yeni yöntemle asetik asit üretimine de başlandı.
Asetik asit, tekstil baskı, boya, fotografik kimyasallar, haşere ilaçları, ilaçlar, ilaçlar, kauçuk ve plastikler.
Bu arada metanol, diğer birçok emtia kimyasalının yanı sıra bioyakıt için de bir girdi olarak kullanılır.
Değerli metal altının bilinen devrimine rağmen, Cardiff Catalyst Institute’taki bilim insanları tarafından yürütülen öncü araştırmalar, bunun aslında birçok önemli endüstriyel süreçte etkili bir şekilde kullanılabilen son derece verimli ve güvenilir bir katalizör olduğunu gösterdi.
Çalışmanın eş yazarlarından biri olan Cardiff Kataliz Enstitüsü’nden Dr. Graham Hutchings, “doğal gazın ana bileşeni olan moleküler oksijen kullanarak metan oksitlenmesinin oksijenli kimyasal ara ürünler oluşturması, katalizasyonda uzun zamandır büyük bir zorluk teşkil ediyor.”
“Bu çalışmada bunu ilk kez başarılı bir şekilde gösterdik ve önemli yakıt ve kimyasalların basit ve uygun maliyetli bir şekilde oluşturulmasına yönelik önemli bir ilk adım attık.”
Kaynak : phys.org
