Ученые научились превращать метан в полезные химические соединения
Источник:
Nature CatalysisСегодня Земля фактически страдает от глобального потепления. Критическую роль в этом играют парниковые газы. Одним из самых опасных из них является метан, который является "высокоэффективным" парниковым газом, хотя его концентрация в атмосфере меньше концентрации воды или углекислого газа.
И, хотя его мало в атмосфере относительно углекислого газа и водяного пара, он опаснее. Поэтому ученые думают, как уменьшить выбросы метана и научиться высокоэффективно преобразовывать его в другие соединения, полезные для людей. И здесь специалисты сталкиваются с проблемами.
Интересно Помощь на расстоянии: каким должно быть современное обслуживание клиентов
Уровень выбросов метана в атмосферу / Фото Phys
Превратить метан
Проблема с метаном заключается не в том, что он химически сложен – молекула этого газа состоит из атома углерода и четырех атомов водорода. Проблему представляют прочные углеродно-водородные связи между атомами, которые очень трудно разорвать, чтобы разложить метан на составные части. В основном это происходит под действием высоких температур и смешением газа с кислородом, что приводит к получению метанола, водорода и аммиака. Но данный процесс синтеза сложный и дорогостоящий.
Пытаясь найти пути выхода из такой ситуации, ученые открыли эффективный катализатор – одного-двух слоев платины, которые имеют толщину в один атом. Платина наносится на двухмерные карбидные структуры металла (MXenes). Вся конструкция выполняет роль катализатора химической реакции, высокоэффективно разделяющей метан на этан и этилен, которые можно использовать в промышленности. Также технология может удалять водород из природного газа.
Во время тестов катализатор мог работать около 72 часов непрерывно без каких-либо проблем. Это намекает на долговечность такого "фильтра", что сделает его дешевой заменой старой технологии разделения метана.