Oxydation sélective du méthane (CH₄ ) aux produits chimiques à valeur ajoutée avec à la fois une activité catalytique et une sélectivité élevées dans des conditions douces reste un défi. En raison de la faible activité de l'oxygène et de la suroxydation des composés oxygénés, oxydation sélective du CH₄ s'oxygéner avec O₂ ou O₂ /H₂ souffre d'une faible activité catalytique et d'une faible sélectivité en oxygène. De plus, la charge élevée de métaux nobles pour les catalyseurs supportés entraîne un coût élevé.

Récemment, une équipe de recherche dirigée par le professeur Sun Yuhan et le professeur Zhong Liangshu du Shanghai Advanced Research Institute (SARI) de l'Académie chinoise des sciences a rapporté un catalyseur PdCu supporté par ZSM-5 (Z-5) pour l'oxydation sélective du CH ₄ pour oxygéner en utilisant O₂ en présence de H₂ . Le catalyseur a présenté un rendement élevé en composés oxygénés de 1 178 mmol/g_Pd /h avec une sélectivité en oxygène de 95 % à 120 °C.

Les résultats ont été publiés dans Angewandte Chemie International Edition .

Sur la base d'une combinaison d'expériences de contrôle et de résonance paramagnétique électronique ainsi que de techniques spectroscopiques in situ, les chercheurs ont découvert que les nanoparticules de PdO facilitaient la génération in situ de H₂ O₂ . Les atomes simples de Cu n'ont pas seulement accéléré la génération de ·OH abondant à partir de H₂ O₂ décomposition, mais a également permis le clivage homolytique de CH₄ de ·OH à ·CH₃ . Par la suite, le ·OH a réagi rapidement avec le ·CH₃ pour former CH₃ OH avec une haute sélectivité.

Ces découvertes peuvent fournir des informations précieuses sur l'oxydation sélective du méthane en composés oxygénés et faire la lumière sur d'autres catalyseurs très efficaces et à bas prix pour l'activation sélective des liaisons C-H dans les alcanes légers. + Explorer plus loin

Les chercheurs convertissent le méthane en acide formique à haute efficacité dans des conditions douces