Mudanças de Ag-HPW / TiO 2 após o acoplamento fotoquímico do metano. Crédito: Nature Energy (2020). DOI:10.1038 / s41560-020-0616-7
Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Lille, CNRS, Centrale Lille, Universidade de Artois, na França, e a Keele University no Reino Unido desenvolveu uma maneira de produzir etano a partir do metano usando uma estratégia de looping fotoquímica. Em seu artigo publicado na revista Nature Energy , o grupo descreve seu processo. Fumiaki Amano com a Universidade de Kitakyushu no Japão publicou um artigo News &Views sobre o trabalho feito pela equipe na mesma edição do jornal.
Nos últimos anos, o metano tornou-se importante para a produção de combustíveis e outros produtos químicos. Mas devido à sua estabilidade, converter metano em produtos desejados requer altas temperaturas e resulta em seletividade abaixo do desejado. O desenvolvimento de uma maneira de realizar essas conversões sem a necessidade de produção de calor com uso intensivo de energia tem sido uma meta dos químicos da área há vários anos. Pesquisas anteriores sugeriram que o acoplamento de metano é uma opção atraente devido à facilidade com que pode ser desidrogenado em etileno. Neste novo esforço, os pesquisadores seguiram essas sugestões, e assim fazendo, desenvolveram uma forma de produzir etano a partir do metano que supera problemas anteriores.
Amano sugere que o fator de sucesso usado pelos pesquisadores está centrado no desenvolvimento de um material nanocompósito de três partes - adicionando ácido fosfotúngstico e cátions de prata a um TiO tradicional 2 fotocatalisador. O Ag-HPW / TiO resultante 2 nanocompósitos induziram o acoplamento de metano que resultou na produção de etano - e também em pequenas quantidades de propano e CO 2 . O resultado final foi um processo de loop de duas etapas baseado em conversões fotoquímicas. Amano observa que o processo resultou na redução do cátion de prata a um metal, que foi seguido pela reoxidização de uma espécie de prata metálica usando oxigênio que foi irradiado com luz ultravioleta. Ele também aponta que o revestimento HPW que foi usado nas partículas foi um fator importante para melhorar a seletividade, e sugere que o ciclo redox em loop é semelhante em alguns aspectos às reações que acontecem em baterias recarregáveis.
Os testes mostraram que o processo tinha 90 por cento de seletividade com base no carbono e sua eficiência quântica foi considerada alta quando comparada com outros sistemas fotocatalisadores.
© 2020 Science X Network
