p O acoplamento fotocatalítico direto do metanol ao etilenoglicol (EG) é altamente atraente. O primeiro fotocatalisador de óxido de metal, um semicondutor à base de tântalo, é relatado para ativação preferencial de ligações C-H dentro do metanol para formar o radical hidroximetil (* CH ₂ OH) e subsequente acoplamento C-C a EG. O óxido de tântalo dopado com nitrogênio (N-Ta ₂ O ₅ ) o fotocatalisador é um candidato ecologicamente correto e altamente estável para o acoplamento fotocatalítico de metanol a EG. p A fotoquímica do futuro apoiará a indústria humana sem fumaça, e inaugurar uma civilização mais brilhante baseada na utilização de energia solar em vez de energia fóssil. A fotoquímica tem sido usada no controle de muitos processos de reação, especialmente para as reações desafiadoras contendo ativação seletiva de C-H e acoplamento de C-C em síntese química. É de grande interesse que uma 'reação catalítica de sonho' de acoplamento direto do metanol ao etilenoglicol (2CH ₃ OH — HOCH ₂ CH ₂ OH + H ₂ , denotado como MTEG) poderia ser alcançado através da ativação C-H impulsionada por energia solar e processos de acoplamento C-C, e essa reação MTEG ainda não foi alcançada por meio da termocatálise.

p Etilenoglicol (EG) é um monômero importante para a fabricação de polímeros (por exemplo, poli (tereftalato de etileno), BICHO DE ESTIMAÇÃO), e também pode ser usado como anticongelante e aditivo de combustível. A produção anual de EG é de mais de 25 milhões de toneladas, que é principalmente produzido industrialmente a partir de etileno derivado do petróleo. O metanol é um produto químico de plataforma limpo, que não pode ser produzido apenas tradicionalmente a partir de gás natural e carvão, mas também foi sintetizado diretamente a partir de biomassa e CO ₂ . Assim, a rota MTEG movida a energia solar fornece um processo alternativo para a síntese sustentável de EG e H ₂ do metanol diretamente com grandes atrações.

p Embora o acoplamento fotocatalítico direto de metanol a EG seja altamente atraente, os fotocatalisadores relatados para esta reação são todos semicondutores de sulfeto de metal, que podem sofrer fotocorrosão e têm baixa estabilidade. Assim, o desenvolvimento de fotocatalisadores não sulfurados para acoplamento fotocatalítico eficiente de metanol a EG e H2 com alta estabilidade é urgente, mas extremamente desafiador.

p Recentemente, uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Ye Wang da Xiamen University e da Yanshan University, A China relatou o primeiro fotocatalisador de óxido de metal, semicondutor à base de tântalo, para ativação preferencial da ligação C-H dentro do metanol para formar o radical hidroximetil (* CH ₂ OH) e subsequente acoplamento C-C a EG. Em comparação com outros fotocatalisadores de óxido de metal, como TNO ₂ , ZnO, NÃO ₃ , Nb ₂ O ₅ , óxido de tântalo (Ta ₂ O ₅ ) é o único que pode realizar o acoplamento fotocatalítico seletivo do metanol ao EG. O co-catalisador óxido de tântalo dopado com nitrogênio livre (2% N-Ta ₂ O ₅ ) mostra uma taxa de formação de EG tão alta quanto 4,0 mmol / g / h, cerca de 9 vezes maior do que o de Ta ₂ O ₅ , com seletividade superior a 70%. A alta capacidade de separação de carga do óxido de tântalo dopado com nitrogênio desempenha um papel fundamental em sua alta atividade para a produção de EG. Este catalisador também mostra excelente estabilidade por mais de 160 h, o que não foi alcançado com os fotocatalisadores de sulfeto de metal relatados. O fotocatalisador à base de tântalo é um candidato ecologicamente correto e altamente estável para o acoplamento fotocatalítico de metanol ao EG. Os resultados foram publicados em Jornal Chinês de Catálise .