Эффективное преобразование диоксида углерода в метанол

Инкапсулирование многомолекулярных катализаторов в нанопористых металлоорганических каркасах играет центральную роль в эффективном преобразовании.

Преобразование углекислого газа в метанол, потенциально возобновляемое альтернативное топливо, дает возможность одновременно формировать альтернативное топливо и сокращать выбросы углекислого газа.

Каталитическая система преобразования углекислого газа в метанол

Вдохновленная природными процессами, команда химиков Бостонского колледжа использовала мульти-каталитическую систему для преобразования углекислого газа в метанол при самых низких температурах, о которых сообщалось с высокой интенсивностью и избирательностью, сообщили исследователи в недавнем онлайн-издании журнала Chem.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Открытие команды стало возможным благодаря установке нескольких катализаторов в одной системе, построенной в губчатом пористом кристаллическом материале, известном как металлоорганический каркас, рассказали доценты Бостонского колледжа Джеффри Байерс (Jeffery Byers) и Фрэнк Цун (Frank Tsung), ведущие авторы доклада.

Отдельные катализаторы, удерживаемые губкой, работают в гармонии. Без выделения каталитически активных видов таким образом, реакция не протекала и не получался продукт, сообщили они.

Команда черпала вдохновение в биологической технике в клетках, где с большой эффективностью используются многокомпонентные химические реакции, сказал Цун.

Для преобразования углекислого газа в метанол команда использовала разделение катализаторов с помощью химии "хозяин-гость", где молекула "гость" инкапсулируется в материал "хозяин" для образования нового химического соединения. Этот подход, вдохновленный многокомпонентными каталитическими превращениями в природе, превратил парниковый газ в возобновляемое топливо, избегая при этом высокого каталитического потребления одним веществом.

Мы добились этого, заключив один или несколько катализаторов в металлоорганический каркас и применив полученную конструкцию "хозяин-гость" в катализе в тандеме с другим комплексом переходных металлов", - сказал Цун.

Команда, в которую входили аспирант Томас М. Рейдер (Thomas M. Rayder) и бакалавр Энрик Х. Адилон (Enric H. Adillon), поставила перед собой задачу определить, смогут ли они разработать подход к интеграции несовместимых катализаторов с целью преобразования углекислого газа в метанол при низкой температуре и с высокой селективностью, сказал Байерс.

В частности, они хотели выяснить, есть ли конкретные преимущества этого подхода по сравнению с современными системами преобразования углекислого газа в метанол на основе комплексов переходных металлов.

"Позиционирование многокомпонентных катализаторов комплексов переходных металлов в нужном положении в системе имеет решающее значение для перевертывания реакции", - сказал Байерс. "В то же время, инкапсулирование этих катализаторов позволило обеспечить возможность их повторного использования в многокомпонентной каталитической системе".

Эти свойства делают многокомпонентный катализатор более пригодным для промышленного использования, что может проложить путь к углеродно-нейтральной экономии топлива, говорится в исследованиях.

В дополнение к достижению локальной изоляции путем инкапсуляции катализаторов, что привело к активности катализатора и его пригодности для вторичной переработки, команда исследователей обнаружила автокаталитическую особенность катализатора, которая позволяет протекать реакцию без необходимости использования большого количества присадок. В большинстве предыдущих отчётов для подобных реакций используется большое количество добавок, но подход команды позволяет избежать этой необходимости, и она первая использует углекислый газ в реакции, связанной с энергией, сказал Цун. опубликовано econet.ru по материалам scitechdaily.com

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet