دستیابی به متان به متانول در شرایط ملایم چالش برانگیز است. در این مطالعه، متانول با تبدیل جهت یک مرحله‌ای CH4 با H2O در دمای اتاق تحت فشار اتمسفر در پلاسمای غیر حرارتی (NTP) سنتز می‌شود.
این مسیر با استفاده از متان و آب مایع به عنوان واکنش دهنده مشخص می شود که انتقال محصول متانول را به فاز مایع در زمان ممکن می سازد تا از تجزیه و تبدیل بیشتر آن جلوگیری کند. بنابراین محصول به دست آمده عاری از دی اکسید کربن است.
محصولات واکنش شامل هیدروکربن های گاز و فاز مایع، CO، CH3OH و C2H5OH می باشد. ترکیب پلاسما و مواد نیمه هادی سرعت تولید متانول را افزایش می دهد.
علاوه بر این، افزودن Ar یا He به طور قابل توجهی سرعت تولید و انتخاب متانول را افزایش می دهد. بالاترین نرخ تولید متانول و گزینش پذیری در فاز مایع می تواند به ترتیب به 56.7mmolgcat-1 h-1 و 93٪ برسد. در مقایسه با عدم وجود کاتالیزور و گاز اضافه شده، افزایش بیش از 5 برابری در نرخ تولید متانول حاصل می شود.
متانول یک ماده خام مهم برای تولید مواد شیمیایی است و تبدیل مستقیم متان به متانول دارای ارزش تجاری است. در حال حاضر، فرآیند صنعتی برای سنتز متانول شامل استفاده از گاز سنتز است که معمولاً توسط متان رفرمینگ تهیه می‌شود، اما هزینه این فرآیند بالاست.
- بیشتر بخوانید: Price and buy how to care for leather products
اکسیداسیون مستقیم یک مرحله ای متان به متانول نسبت به مسیر گاز سنتز سودمندتر است. فلزات نجیب (مانند طلا، پالادیم و Rh) خواص کاتالیزوری عالی برای تبدیل متان 5،6،7،8،9،10 گزارش شده است که تمام این موارد در قیمت خرید الکل متانول از تولید به مصرف اثر گذار است.
آگاروال و همکاران 5 متان را با استفاده از نانوذرات کلوئیدی Pd-Au در حضور H2O2 و O2 به متانول اکسید کردند. Xiao و همکاران 7 یک کاتالیزور “حصار مولکولی” طراحی کردند که با تثبیت نانوذرات آلیاژی AuPd در کریستال‌های زئولیت آلومینوسیلیکات و به دنبال آن اصلاح سطح خارجی زئولیت با ارگانوسیلان‌ها سنتز شد.
متان با راندمان بالا به متانول با نرخ تولید 91.6 میلی مول gAuPd-1 h-1 تبدیل شد. علاوه بر این، برخی از فلزات غیر نجیب نیز گزارش شده است که پتانسیل این واکنش را نشان می دهند.
تبدیل متان به متانول یا قیمت الکل متانول صنعتی با مراحل واکنش چندگانه (فعال کردن مکان‌های فعال در اتمسفر O2، واکنش متان و هیدرولیز متانول) انجام شد.
به جز واکنش های متناوب، نرسیمان و همکاران عبور همزمان متان، اکسیژن و آب را به داخل راکتور برای واکنش گزارش کردند. اگرچه تبدیل گزارش شده زیاد نبود، اکسیداسیون متان به متانول در شرایط پیوسته برای اولین بار محقق شد.
علاوه بر پیچیدگی فرآیند عملیات، دمای واکنش بالا به دلیل ویژگی‌های ذاتی متان به کار می‌رود که فعال کردن آن دشوار است 15، 16، 17، و اکسیداسیون متانول محصول آسان‌تر از متان است، که معمولاً منجر به اکسیداسیون مداوم متانول به CO2 در شرایط واکنش.
- بیشتر بخوانید: أسعار مطهر سطح بدون كحول وأنواعها المتوفرة في الأسواق
از این رو، نتایج نامطلوب 18،19 به دست آمده است. NTP شکلی از پلاسما با ویژگی‌های الکترون‌های دمای پایین و پرانرژی است. بنابراین، ورود NTP به سیستم واکنش می‌تواند برخی از مولکول‌های سخت فعال را به گروه‌های فعال تبدیل کند و سرعت واکنش را به میزان قابل توجهی تسریع کند.
با این وجود، مهار اکسیداسیون بیش از حد متان هنوز یک مسئله فوری است.
- منابع:
- تبلیغات:
