El metanol líquido se usa ampliamente como materia prima para otros productos químicos y también tiene un potencial considerable como fuente de combustible alternativa. Sin embargo, La conversión del metano, el componente principal del abundante gas natural, en metanol se logra actualmente mediante un proceso indirecto que requiere altas temperaturas y presión.

Ahora, los investigadores han descubierto un nuevo enfoque que permite la conversión directa de metano en metanol utilizando oxígeno molecular en condiciones de reacción mucho más suaves.

Un equipo colaborativo dirigido por Graham J. Hutchings en el Cardiff Catalysis Institute, y Christopher J. Kiely en la Universidad de Lehigh, han utilizado nanopartículas coloidales de oro-paladio (Au-Pd) para oxidar directamente metano a metanol con alta selectividad en solución acuosa a bajas temperaturas. Sus hallazgos se han publicado en un artículo en Ciencias hoy:"Los coloides acuosos de Au-Pd catalizan la oxidación selectiva de CH4 a CH3OH con O2 en condiciones suaves".

"Nuestro trabajo ha demostrado que si se puede establecer un suministro estable de radicales metilo, por ejemplo, mediante la incorporación de una cantidad muy pequeña de peróxido de hidrógeno en la mezcla de reacción, entonces la oxidación selectiva de metano a metanol usando oxígeno molecular es completamente factible, "dijo Kiely, Harold B. Chambers, profesor senior de ciencia de materiales e ingeniería química en Lehigh.

Este último descubrimiento ha sido guiado por la colaboración de muchos años de Kiely y Hutchings en el desarrollo de nanopartículas de Au-Pd como catalizadores efectivos para muchas otras reacciones.

Según Kiely, los investigadores se sorprendieron al descubrir que para que esta reacción en particular prosiguiera necesitaban que las nanopartículas de Au-Pd existieran como coloides flotantes en una solución de peróxido de hidrógeno muy débil en la que inyectaban metano presurizado y gas oxígeno.

"Por lo general, cuando utilizamos nanopartículas de Au-Pd como catalizadores, casi siempre se dispersan en soportes de óxido de gran superficie, como la titania, "dijo Kiely." En este caso, sin embargo, la presencia del soporte cerámico resultó ser muy perjudicial ".

En la industria química, el metano actualmente se convierte indirectamente en metanol mediante la producción de gas de síntesis (CO + H2) a altas temperaturas y presiones. que es un proceso caro y que consume mucha energía. Los procesos candidatos más prometedores descubiertos hasta la fecha para la conversión directa de metano en metanol han tendido a ser complejos, ineficiente, ya menudo requieren temperaturas muy altas y entornos de reacción agresivos.

“El nuevo enfoque simplificado que hemos demostrado nos acerca un paso más a hacer de la conversión directa de metano en metanol una propuesta prácticamente viable, "dijo Kiely.