Hacer metanol ahora es mucho más fácil, ahora que los químicos de Yale han abierto una nueva autopista de electrones.
Hacer metanol ahora es mucho más fácil, ahora que los químicos de Yale han abierto una nueva autopista de electrones.
El descubrimiento, publicado en línea el 27 de noviembre en la revista Nature, encuentra una solución novedosa para dos tareas químicas: producir metanol, un combustible líquido volátil que es apreciado por la industria, y eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera. Hailiang Wang, profesor asistente de química en Yale y miembro del Instituto de Ciencias de la Energía en el Campus Oeste de Yale, dirigió la investigación.
El metanol se usa en una variedad de productos, incluidos anticongelantes, diluyentes de pintura y limpiacristales. También se utiliza para producir combustible biodiesel, plásticos, madera contrachapada y ropa de prensado permanente.
Los investigadores de Yale desarrollaron un catalizador que convierte el dióxido de carbono y el agua en metanol utilizando electricidad. Es un tipo de catalizador llamado electrocatalizador molecular heterogéneo: “heterogéneo” porque es un material catalizador sólido que opera en un electrolito líquido y “molecular” porque el sitio activo del catalizador es una estructura molecular.
La estructura distintiva del nuevo catalizador es la clave, dijo Wang.
Él y su equipo anclaron moléculas individuales de ftalocianina de cobalto (o su derivado) en la superficie de nanotubos de carbono, tubos de capas de grafeno enrolladas del tamaño de un nanómetro. Los nanotubos actúan como una autopista para los electrones, creando un suministro rápido y continuo de electrones a los sitios catalíticos para convertir el dióxido de carbono en metanol.
Los investigadores dijeron que es un proceso de reducción de seis electrones, lo que significa que se inyectan seis electrones en una molécula de dióxido de carbono.
Antes de este descubrimiento, un suministro más limitado de electrones, un proceso de reducción de dos electrones, significaba que los catalizadores moleculares solo podían convertir el dióxido de carbono en productos como el monóxido de carbono.
“Los catalizadores moleculares heterogenizados permiten que nuestro grupo realice nueva química y química conocida de mejores maneras, y este es un ejemplo”, dijo Wang.
Yueshen Wu, un estudiante graduado en Yale, es el primer autor del estudio. Los coautores son el compañero posdoctoral Xu Lu de Yale y el profesor asociado Yongye Liang y el estudiante de posgrado Zhan Jiang de la Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur en China.
Noticia de: Phys.org / Traducción libre del inglés por WorldEnergyTrade
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