p Conversão catalítica de moléculas com um átomo de carbono, como metano, dióxido de carbono (CO ₂ ), metanol (CH ₃ OH) e outros em produtos químicos de alto valor é de grande importância para uma indústria química viável e sustentável. Ph.D. candidato Miao Yu, do Departamento de Engenharia Química e Química da TU / e, explorou a síntese de um bloco de construção alternativo, metanotiol (CH ₃ SH) - o análogo de enxofre de CH ₃ OH - de matéria-prima barata e abundante, bem como a conversão posterior de CH ₃ SH em olefinas, que são amplamente utilizados para fazer plásticos. O desenvolvimento de catalisadores para ambas as etapas de reação química estabelece a base para novos processos químicos industriais. Yu defenderá seu Ph.D. tese em 2 de dezembro de 2020. p Além de sua capacidade de ser convertido em olefinas, CH ₃ O SH é utilizado como importante matéria-prima para produtos contendo enxofre na indústria alimentícia. Atualmente, é produzido por tiolação de CH ₃ OH, um processo que o torna muito caro para a produção em grande escala. Síntese direta de CH ₃ A SH de produtos químicos simples, como monóxido de carbono e sulfeto de hidrogênio, já foi tentada há 30 anos. Isso levou ao desenvolvimento de uma classe de catalisadores de sulfeto de molibdênio promovido por álcali (K / MoS2) que, apesar de sua promessa, ainda não tornou o processo de síntese direta competitivo o suficiente em comparação com a rota convencional do metanol.

p Para a próxima etapa, Yu explorou o mecanismo de reação do CH ₃ Síntese SH em detalhes por técnicas espectroscópicas e microscópicas avançadas. Esses estudos meticulosos produziram um resultado surpreendente:em vez de potássio (K), césio (Cs) mostra um desempenho muito melhor na promoção da atividade do MoS ₂ catalisadores. Além disso, descobriu-se que o MoS ₂ componente não é necessário de forma alguma - sulfetos alcalinos sozinhos podem catalisar CH ₃ Síntese de SH. Esses insights tornam possível desenvolver novos catalisadores que são muito mais econômicos, trazendo-nos um passo mais perto de CH em grande escala ₃ Síntese de SH.

p Agora que existem perspectivas para CH ₃ SH para se tornar uma commodity química barata, vale a pena explorar a conversão desta molécula simples em etileno, que é o principal alicerce do polietileno. Para este fim, é necessário fazer ligações carbono-carbono. Dada a analogia entre CH ₃ OH e CH ₃ SH, Yu tentou imitar o processo já industrializado de metanol em olefinas (MTO). Uma descoberta importante foi que zeólitas de poros pequenos específicos têm a capacidade de catalisar a conversão de CH ₃ SH para etileno com alta seletividade em um novo processo químico chamado "reação metanotiol-para-olefinas (MtTO)."

p Com sua pesquisa, Yu mostra o potencial do CH ₃ SH se tornará uma nova matéria-prima C1 para a indústria química. Indiretamente, isso pode contribuir para diminuir as emissões de gases de efeito estufa, porque é possível usar CO ₂ também pode ser usado como matéria-prima C1. Um próximo desafio é a síntese direta de metanotiol a partir de CO ₂ para intensificar o processo geral.