Cambios de Ag – HPW / TiO 2 después del acoplamiento fotoquímico de metano. Crédito: Energía de la naturaleza (2020). DOI:10.1038 / s41560-020-0616-7
Un equipo de investigadores de la Universidad de Lille, CNRS, Centrale Lille, Universidad de Artois, en Francia, y la Universidad de Keele en el Reino Unido ha desarrollado una forma de producir etano a partir de metano utilizando una estrategia de bucle fotoquímico. En su artículo publicado en la revista Energía de la naturaleza , el grupo describe su proceso. Fumiaki Amano de la Universidad de Kitakyushu en Japón ha publicado un artículo de News &Views sobre el trabajo realizado por el equipo en el mismo número de la revista.
Durante los últimos años, el metano se ha vuelto importante para la producción de combustibles y otros productos químicos. Pero debido a su estabilidad, convertir el metano en los productos deseados requiere altas temperaturas y da como resultado una selectividad menor a la deseada. Desarrollar una forma de llevar a cabo tales conversiones sin la necesidad de una producción de calor intensiva en energía ha sido un objetivo de los químicos en el campo durante varios años. Investigaciones anteriores han sugerido que el acoplamiento de metano es una opción atractiva debido a la facilidad con la que se puede deshidrogenar a etileno. En este nuevo esfuerzo, los investigadores dieron seguimiento a tales sugerencias, y al hacerlo, han desarrollado una forma de producir etano a partir de metano que supera los problemas anteriores.
Amano sugiere que el factor de éxito utilizado por los investigadores se centró en el desarrollo de un material nanocompuesto de tres partes, mediante la adición de ácido fosfotúngstico y cationes de plata a un TiO tradicional. 2 fotocatalizador. El Ag – HPW / TiO resultante 2 Los nanocompuestos indujeron el acoplamiento de metano que resultó en la producción de etano, y también pequeñas cantidades de propano y CO. 2 . El resultado final fue un proceso de bucle de dos etapas que se basó en conversiones fotoquímicas. Amano señala que el proceso resultó en la reducción del catión de plata a un metal, que fue seguida por la reoxidación de una especie de plata metálica usando oxígeno que fue irradiado con luz ultravioleta. También señala que el revestimiento de HPW que se utilizó en las partículas fue un factor importante para mejorar la selectividad, y sugiere que el ciclo redox en bucle es similar en algunos aspectos a las reacciones que ocurren en las baterías recargables.
Las pruebas mostraron que el proceso tiene una selectividad del 90 por ciento sobre una base de carbono y su eficiencia cuántica se consideró alta en comparación con otros sistemas fotocatalizadores.
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