Investigadores de la Universidad Griffith han desarrollado un material cuántico innovador y respetuoso con el medio ambiente que puede convertir metanol en etilenglicol.
El etilenglicol es una sustancia química importante que se utiliza para fabricar poliéster (incluido el PET) y agentes anticongelantes, con una producción mundial que supera los 35 millones de toneladas anuales y un fuerte crecimiento.
Actualmente, se produce principalmente a partir de petroquímicos mediante procesos que consumen mucha energía.
El metanol (CH3OH) se puede producir de manera sostenible a partir de CO2, desechos de biomasa agrícola y desechos plásticos mediante diversos métodos, como la hidrogenación, la oxidación parcial catalítica y la fermentación. Como combustible, el metanol también es un portador circular de hidrógeno y un precursor de una serie de sustancias químicas.
Dirigido por el profesor Qin Li, el método del equipo de Griffith utiliza fotocatálisis con energía solar para convertir metanol en etilenglicol en condiciones suaves.
El proceso utiliza la luz solar para impulsar reacciones químicas, lo que minimiza los residuos y maximiza el uso de energía renovable.
Si bien los intentos anteriores de esta transformación se han enfrentado a desafíos, como la necesidad de materiales tóxicos o costosos, el profesor Li y el equipo de investigación han identificado una solución más ecológica.
El profesor Li dijo que el cambio climático es un gran desafío al que se enfrenta la humanidad hoy en día.
“Para abordar esto, debemos centrarnos en la generación de energía sin emisiones, la fabricación con bajas emisiones y una economía circular. El metanol es una sustancia química clave que conecta estas tres estrategias.
“Lo que hemos creado es un nuevo material que combina puntos cuánticos de carbono con pozos cuánticos de seleniuro de zinc”.
“Esta combinación aumenta significativamente la actividad fotocatalítica cuatro veces utilizando puntos cuánticos de carbono, lo que demuestra la eficacia del nuevo material”, dijo el autor principal, el Dr. Dichao Chen.
El enfoque también mostró una fotocorriente alta, lo que indica una transferencia de carga eficiente dentro del material, fundamental para impulsar la reacción química deseada.
Los análisis confirmaron la formación de etilenglicol, demostrando el potencial de este nuevo método. Vale la pena señalar que el subproducto de esta reacción es el hidrógeno verde.
Este descubrimiento abre nuevas posibilidades para el uso de materiales respetuosos con el medio ambiente en fotocatálisis, allanando el camino para la producción química sostenible.
Como nuevo material cuántico, también tiene potencial para un mayor desarrollo en fotocatálisis, detección y optoelectrónica.
“Nuestra investigación representa un paso importante hacia la química verde, mostrando cómo se pueden utilizar materiales sostenibles para lograr transformaciones químicas significativas”, afirmó el profesor Lee.
“Puede cambiar la conversión de metanol y desempeñar un papel importante en la reducción de emisiones”.
Síntesis coloidal de heteroestructuras de nanoplaquetas de carbono y ZnS de Vander Waals para promover la generación fotocatalítica de hidrógeno almacenable en metanol se publica en Journal. pequeño.
