Вчені навчилися перетворювати біоспирти та цукри в паливо за допомогою світла
Хіміки Далянського інституту хімічної фізики Китайської академії наук створили новий фотокаталітичний метод для перетворення біополіолов та цукрів у метанол і синтез-газ.
Про це повідомляється в журналі Nature Catalysis.
Метанол вважається найбільш перспективним чистим рідким паливом майбутнього, обсяги виробництва якого легко масштабуються. Крім того, ця хімічна речовина використовується для промислового виробництва етилену та пропилену. У даний час метанол промислово виробляється з природного газу і вугілля.
Сьогодні найбільш перспективним вважається виробництво метанолу з відновлюваних і багатих вуглецем ресурсів, а не з копалин. Синтез біогазу для отримання метанолу традиційно здійснюється за допомогою газифікації при високій температурі (700-1000°C). У ході цього процесу зазвичай утворюється суміш CO, CO2, вуглеводів і водню, а також коксу, напівкоксу і гудрону.
У новій роботі китайські дослідники отримали з біомаси поліоли і цукри, які потім змогли перетворити в метанол і синтез-газ (CO + H2). Це вдалося зробити за допомогою опромінення системи ультрафіолетовим світлом при кімнатній температурі. Такий «біосинтез-газ» може бути додатково використаний для синтезу метанолу.
Целюлозу і навіть необроблену деревну тирсу можна конвертувати в метанол або синтез-газ після попередньої обробки воднем або водою. Дослідники також знайшли ефективний каталізатор нового процесу. Їм виявилися наностержні оксиду титану з нанесеним на них шаром частинок міді. Така система селективно розщеплює одинарний зв'язок між двома вуглецями в сировині, сприяючи утворенню метанолу.
Використовуючи цей процес, вчені змогли отримати метанол разом з H2, який можна застосовувати для потреб водневої енергетики. Також автори змогли отримати за допомогою нього синтез-газ з виходом CO в газовій фазі до 90%. Виявилося можливим «налаштувати» вміст вуглекислого та чадного газів у суміші, змінюючи характеристики каталізатора.
Читайте також:
Австралійські вчені досліджують нові шляхи застосування цукрової тростини