O alquimista moderno da UNT dá os primeiros passos para transformar metano em metanol
p O metano (à esquerda) é composto de um átomo de carbono rodeado por quatro átomos de hidrogênio. O metanol (à direita) é semelhante ao metano, mas tem um átomo de oxigênio entre um dos átomos de hidrogênio e o átomo de carbono. Crédito:UNT
p Encontrar um método para grande escala, a transformação barata de metano em metanol é como transformar chumbo em ouro, de acordo com Tom Cundari, um professor regente de química na University of North Texas. p O metano é o principal componente do gás natural e, como o gás natural, deve ser resfriado e pressurizado na forma líquida para ser enviado por duto ou meio de transporte. Este processo é caro e pode ser perigoso. Mas, a estrutura molecular do metano pode ser transformada em um "primo" líquido que não requer pressurização e é estável à temperatura ambiente. Esta forma é chamada de metanol.
p “O metanol contém grande parte da energia do metano e pode ser transportado por caminhão, trem ou navio, ou por meio de um pipeline, com segurança e economia, "Disse Cundari." Embora o próprio metanol possa ser usado como combustível, há também um processo que transforma metanol em gasolina, o que o deixaria pronto para o veículo e, quando industrializado, competitivo com a gasolina dependendo do preço do petróleo. "
p Cundari explicou que transformar metano em metanol é fácil. Você simplesmente queima uma ligação carbono-hidrogênio. Mas, a menos que a queima possa ser interrompida no momento certo, o metanol vai queimar em uma molécula após a outra, até que restem apenas dióxido de carbono e água. Essa é a parte difícil.
p "A queima deve ser rigidamente controlada, "disse ele." O metano é feito de um átomo de carbono rodeado por quatro átomos de hidrogênio. Tudo o que precisamos fazer para obter metanol é inserir um átomo de oxigênio entre um dos átomos de hidrogênio e o átomo de carbono. "
p A fim de criar e garantir que o átomo de oxigênio se encaixe, Cundari planeja usar um catalisador e um nucleófilo (um grupo químico rico em elétrons) como co-catalisador para impedir que o processo passe do metanol para outras moléculas.
p "Até agora, Acho que ninguém percebeu o quão importante o nucleófilo era para o processo, "Cundari disse." Esse é o verdadeiro avanço em nosso trabalho. "
p No
Jornal da American Chemical Society em 17 de janeiro Edição de 2020, Cundari e sua co-investigadora principal Mary E. Anderson, professora associada da Texas Woman's University, apresentam sua pesquisa em um artigo intitulado "Revelando um papel decisivo para os nucleófilos da esfera de coordenação secundária na ativação do metano." Este trabalho foi financiado por uma bolsa da Fundação Welch, uma das fontes de financiamento privado do país para pesquisa química fundamental em instituições educacionais no Texas.