Специалисты Китайского университета науки и технологий усовершенствовали процесс преобразования метана (CH4) в уксусную кислоту (CH₃COOH) — вещество, которое используют в фармацевтике, пищевой и химической промышленности. Для этого они создали двухкомпонентный катализатор из железа и золота.
В журнале Angewandte Chemie International Edition ученые объяснили, что катализатор создан на основе молекулярного сита. Это модифицированный цеолит — природный минерал со строго упорядоченной молекулярной структурой, похожей на пчелиные соты. В этих сотах разместили наночастицы железа и золота.
В итоге получился катализатор двойного действия. Золото инициирует и ускоряет реакции углекислого газа, кислорода и воды, в присутствии которых протекает окисление с образованием активных соединений. Железо усиливает эти соединения и позволяет им эффективнее окислять метан с образованием конечного продукта — уксусной кислоты.
По словам ученых, за счет использования активных металлов им удалось снизить температуру, при которой протекает реакция, со 150 до 60–120 градусов, что сделало процесс менее энергозатратным. При этом катализатор показал высокую эффективность: в уксусную кислоту было преобразовано 92% метана.