Международная команда исследователей разработала быстрый и экономически выгодный способ превращения метана в жидкий метанол при температуре и давлении окружающей среды. Процесс происходит под действием видимого света и уже назван «священным Граалем катализа».

Природный газ метан — ценное топливо, которое используется для отопления, нагрева воды, в промышленности. Однако он может быть опасным ввиду сложности добычи, транспортировки и хранения. Поэтому ученые ищут способы экономически выгодно и эффективно превращать метан в метанол, универсальное и востребованное на рынке сырье, пишет Phys.org. Из метанола получают растворители, антифризы, акрил, синтетические ткани и волокна, клеящие вещества, краски, химикаты. Используется метанол и в качестве топлива.

Основная проблема преобразования метана (СН₄) в метанол (СН₃ОН) заключалась в сложности ослабления углеродно-водородной связи для присоединения атома кислорода. Традиционные метод обычно состоят из двух этапов, паровой конверсии и окисления из синтез-газа, но он требует высоких температур и давления, то есть расходует много энергии.

Метод, придуманный международной командой химиков, проще и дешевле. В качестве катализатора новая технология использует метал-органические каркасные структуры (MOF), над которыми пущен поток насыщенной метаном и кислородом воды. Этот гибридный материал содержит огромное количество пор и различных компонентов, каждый из которых играет свою роль в поглощении света, переносе электронов, активации и соединении метана и кислорода. Получившийся в ходе реакции жидкий метанол легко выводится из воды.

Эксперимент показал, что твердый катализатор можно использовать повторно по меньшей мере десять раз, что приблизительно равняется 200 часам реакции, без потери производительности. Отсутствие необходимости в высоких температурах и давлении, а также использование энергии солнечного света для запуска процесса фотоокисления снижает потребность в оборудовании и стоимость расходов.