Американские ученые создали "зеленый" катализатор, превращающий метан в полимеры

Москва, 6 дек - Американские химики разработали экологически чистый и дешевый катализатор на базе железа и ферментов, способный превращать молекулы метана в различные полимеры при комнатной температуре и давлении. Это поможет снизить выбросы метана с промышленных предприятий.
Об этом сообщила пресс-служба Массачусетского технологического института (MIT).

Тезисы научного сотрудника MIT К. Чимина:

• существующие катализаторы работают при высоких температурах и давлениях, а также при этом для их работы требуется дорогостоящая перекись водорода;
• созданный нами энзим производит перекись водорода из атмосферного кислорода, что позволяет масштабировать его использование на практике с минимальными затратами.

Разработанный катализатор представляет собой набор из пористых гранул цеолитов, пористых минералов на базе соединений алюминия и кремния, обладающих высокой абсорбционной способностью.
Они широко применяются сегодня при разработке систем очистки воды, в химической промышленности и во многих других отраслях экономики.

Американские химики обнаружили, что гранулы цеолитов способны не только активно поглощать метан из воздуха, но и также превращать его в карбамидоформальдегидный полимер, если:

• встроить в частицы этого пористого минерала большое число ионов железа,
• наполнить их молекулами фермента алкогольоксидазы (этот пептид используется микробами и грибками для окисления спиртов и их превращения в альдегиды).

Одним из побочных продуктов реакций с его участием является перекись водорода, которая в этом случае используется для окисления метана и его превращения в спирт метанол, чьи молекулы, в свою очередь, превращаются ферментом в формальдегид.

Молекулы этого органического вещества впоследствии соединяются с азотосодержащим соединением и образуют в карбамидоформальдегидный полимер, широко применяемый при производстве фанеры, мебели, пенопласта и в текстильной отрасли.

По текущим оценкам химиков, каждый грамм созданного ими катализатора способен производить около 5 мг/час этого полимера, что позволяет использовать его для выгодной очистки от метана:

• выхлопов промышленных предприятий,
• воздуха на очистных сооружениях и объектах агропромышленного комплекса.

В перспективе это позволит значительно снизить антропогенные выбросы метана.

Напомним, что ранее российские ученые из новосибирского Института катализа СО РАН и Водородного центра компетенций :

• проанализировали свыше 10 тыс. вариантов координационных полимеров, которые можно использовать для извлечения гелия из природного газа, и выявили основные структурные параметры этих соединений;
• первыми в мире получили синтез-газ для питания твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ) из диметоксиметана путем воздушной конверсии.