El metano, procedente principalmente del gas natural, el gas de esquisto y el hidrato de metano, es uno de los combustibles fósiles más económicos. Sin embargo, sigue siendo un gran desafío realizar la valorización selectiva del metano en condiciones suaves debido a la polarizabilidad inherentemente pequeña y la alta energía de disociación del enlace C-H en CH₄ así como la mayor reactividad de los oxigenados objetivo.

Recientemente, un grupo de investigación dirigido por el Prof. Wang Xiaodong y el Prof. Lin Jian del Instituto de Física Química de Dalian (DICP) de la Academia de Ciencias de China (CAS), en colaboración con el Prof. Zhu Chun de la Universidad de Guizhou, ha desarrollado UiO -66 catalizadores de estructuras organometálicas (MOF) con propiedades electrónicas sintonizables, que podrían mejorar la oxidación selectiva del metano.

Este estudio fue publicado en Angewandte Chemie International Edition el 29 de junio.

La sobreoxidación de los productos objetivo y la lixiviación de los sitios de metal son generalmente inevitables en las especies de metal soportadas. Mientras tanto, las especies de metal-oxo estructurado en óxidos de metal a granel o estructuras tienen una reactividad inferior, y solo actúan como soporte o cocatalizador para mejorar el CH₄ conversión.

Para resolver estos desafíos, los investigadores desarrollaron los únicos catalizadores MOF UiO-66 modificados por varios ligandos (NH₂ -BDC, H₂ BDC y NO₂ -BDC) para convertir directamente CH₄ para oxigenar con 100% de selectividad usando H₂ O₂ como oxidante en condiciones suaves.

Los nodos Zr-oxo con estos modificadores exhibieron diferentes propiedades electrónicas que afectaron el anclaje de las especies ·OH para formar Zr_oxo eficaz -·Sitios OH, que podrían promover la activación del enlace C-H de CH₄ con la barrera de energía más baja sobre UiO-66-H. + Explora más

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