Группа из ФИЦ «Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН» совместно с коллегами из других организаций изучает новый метод превращения метана — компонента природного газа — в метиловый спирт — сырье, которое используют в промышленности при производстве пластмассы, лекарств и топлива. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Inorganic Chemistry.
Целью работ было исследование механизма превращения метана в метанол на медьсодержащих цеолитных катализаторах.
Для проведения экспериментов применялся уникальный метод спектроскопии ядерного магнитного резонанса высокого разрешения в твердом теле. В высокосимметричную стеклянную ампулу помещается образец катализатора массой 20—80 мг. Далее он активируется в условиях высокого вакуума при температуре 400 °С. В качестве исследуемого реагента использовался метан, содержащий изотоп углерода-13.
Ученым удалось установить на молекулярном уровне, как в процессе реакции изменяется состав и структура катализатора и какие промежуточные продукты при этом образуются из метана. Взаимодействие катализатора с метаном происходит посредством химического превращения молекул метана на поверхности цеолита, в результате чего образуется активный промежуточный продукт — метоксид, который способен реагировать с водой и селективно превращаться в метиловый спирт.
Результаты работы могут послужить основой для разработки новых катализаторов селективной конверсии метана в метанол, являющийся ценным химическим продуктом. Также с помощью обнаруженных метоксидов можно выяснить другие пути превращения метана.
Совместно с группой из ИК СО РАН в исследовании участвовали сотрудники Международного томографического центра СО РАН и ученые из Манчестерского университета.
Студентки отделения журналистики ГИ НГУ Ангелина Ганжа, Татьяна Назарова
[Фото: Inorganic Chemistry]
