La conversión directa de metano abundante en la Tierra en productos químicos de valor agregado en condiciones suaves es una tecnología atractiva en respuesta a la creciente demanda industrial de materias primas y al atractivo mundial de la conservación de energía. Explorar los sistemas de reacción y los catalizadores de activación C-H avanzados de baja temperatura es la clave para convertir el metano de una manera directa y suave.

Recientemente, un grupo de investigación dirigido por el profesor DENG Dehui del Instituto de Física Química de Dalian (DICP) de la Academia de Ciencias de China revisó los últimos avances en la conversión de metano a baja temperatura en termocatalíticos, electrocatalítico, y sistemas fotocatalíticos. El estudio fue publicado en Chem .

"Resumimos los catalizadores típicos empleados en varios sistemas de reacción, especialmente los catalizadores heterogéneos con un notable rendimiento de activación de C-H, ", dijo el profesor DENG.

"Los puntos de vista sobre el diseño del catalizador, simulaciones teóricas, elección de las condiciones de reacción, y se introdujo un método de análisis del producto de reacción para fomentar una tecnología más viable para la conversión de metano a baja temperatura en el futuro, ", dijo el profesor DENG.

Los investigadores también señalaron la importancia de acoplar múltiples fuerzas impulsoras térmicas, energía eléctrica y solar para activar conjuntamente el metano integrando las ventajas de estas vías de activación en un sistema de reacción.

El grupo del profesor DENG se ha centrado en el desarrollo de catalizadores basados ​​en materiales 2-D y sus aplicaciones en la conversión catalítica de moléculas relacionadas con la energía ( Nanotecnología de la naturaleza , 2016, 11, 218-230; Reseñas de productos químicos , 2019, 119, 1806-1854).

Ya en 2015, Prof. DENG y Prof. BAO Xinghe, et al. informó la capacidad de los sitios de hierro único confinados en grafeno para la oxidación catalítica de hidrocarburos complicados a temperatura ambiente ( Avances de la ciencia , 2015, 1, e1500462).

El progreso reciente notable del grupo incluye el hallazgo de que los átomos de hierro individuales confinados en grafeno podrían incluso catalizar la conversión de metano a temperatura ambiente ( Chem , 2018, 4, 1902-1910).

Estos resultados demuestran perspectivas brillantes para los catalizadores basados ​​en 2-D en la aplicación de la activación de C-H y otros procesos catalíticos útiles.