Oxidación selectiva de metano (CH₄ ) a productos químicos de valor agregado con alta actividad catalítica y selectividad en condiciones suaves sigue siendo un desafío. Debido a la baja actividad del oxígeno y la sobreoxidación de los compuestos oxigenados, la oxidación selectiva de CH₄ para oxigenar con O₂ o O₂ /H₂ sufre de baja actividad catalítica y baja selectividad de oxigenados. Además, la alta carga de metales nobles para los catalizadores soportados conduce a un alto costo.

Recientemente, un equipo de investigación dirigido por el Prof. Sun Yuhan y el Prof. Zhong Liangshu del Instituto de Investigación Avanzada de Shanghai (SARI) de la Academia de Ciencias de China informó sobre un catalizador de PdCu compatible con ZSM-5 (Z-5) para la oxidación selectiva de CH ₄ para oxigenar usando O₂ en presencia de H₂ . El catalizador exhibió un alto rendimiento de oxigenados de 1178 mmol/g_Pd /h con selectividad de oxigenados del 95% a 120 °C.

Los resultados se publicaron en Angewandte Chemie International Edition .

Basándose en una combinación de experimentos de control y resonancia paramagnética de electrones, así como técnicas espectroscópicas in situ, los investigadores descubrieron que las nanopartículas de PdO facilitaban la generación in situ de H₂ O₂ . Los átomos individuales de Cu no solo aceleraron la generación de abundante ·OH a partir de H₂ O₂ descomposición, sino que también permitió la escisión homolítica de CH₄ por ·OH a ·CH₃ . Posteriormente, el ·OH reaccionó rápidamente con el ·CH₃ para formar CH₃ OH con alta selectividad.

Estos hallazgos pueden proporcionar información valiosa sobre la oxidación selectiva de metano a compuestos oxigenados y arrojar luz sobre otros catalizadores altamente eficientes y de bajo precio para la activación selectiva de enlaces C-H en alcanos ligeros. + Explora más

Los investigadores convierten el metano en ácido fórmico con alta eficiencia en condiciones suaves