Метан можна розглядати не лише як паливо, а й як сировину для хімічного синтезу. У роботі, опублікованій 19 травня 2022 року в Nature Communications, дослідники показали фотокаталітичне перетворення метану на етан і водень із застосуванням модифікованого діоксиду титану.
Як керували вибірковістю реакції
Команда за участю науковців Китайського університету науки і технологій та Нанкінського університету досліджувала каталізатор із паладієвими центрами в структурі TiO2. Зміна його електронних властивостей допомогла обмежити небажане переокиснення метану за участю кисню кристалічної ґратки.
Автори повідомили про селективність утворення етану 94,3%. Як пояснюється в першоджерелі, важливим результатом стало також поліпшення стабільності оксидного фотокаталізатора.
Етан — не етилен, а селективність — не ККД
Продукт цієї роботи — етан C2H6, а не етилен C2H4. Це різні сполуки, тож підміняти одну іншою в описі результату не можна. Показник селективності характеризує спрямованість реакції, але сам по собі не показує ні частку перетвореного метану, ні енергетичну ефективність установки.
Тому лабораторний результат не означає, що промисловий крекінг уже можна замінити. Для такого висновку потрібні дані про продуктивність, витрати енергії, ресурс каталізатора та масштабування.
Про інший підхід до використання світла в хімічному виробництві ми писали в матеріалі про сонячне отримання водню в проєкті Fraunhofer Neo-PEC.
