99,5% горючего льда состоит из метана, что делает его важным резервным источником энергии. Предполагается, что запасы горючих льдов в Южно-Китайском море составляют эквивалент не менее 80 млрд тонн нефти.
Нынешние методы добычи приведут к газификации горючего льда в процессе декомпрессии, что создает большие проблемы для хранения и транспортировки газообразного метана . Если метан можно будет превращать в жидкие продукты на шельфе, это откроет новую перспективу использования горючего льда. В свете этого группа под руководством профессора Сюн Юйцзе и профессора Лонг Ран из Университета науки и технологии (USTC) разработала эффективную технологию фотокаталитического галогенирования метана с использованием света, метана и морской воды, продукты которой могут дополнительно преобразовывать в метанол и фармацевтические промежуточные продукты.
Их работа была опубликована в Nature Communications . Как тип универсальной молекулы-платформы, метилгалогениды широко используются в производстве химических веществ и топлива с высокой добавленной стоимостью, таких как метанол, уксусная кислота и пропилен. Однако текущий синтез метилгалогенидов обычно включает агрессивное сырье, такое как хлор и бромистый водород, и жесткие условия реакции, которые не только требуют сложных процессов и огромного потребления энергии, но также представляют потенциальную угрозу для окружающей среды .
Исследовательская группа разработала катализатор на основе диоксида титана, легированный медью, и использовала широко доступные галогениды щелочных металлов в качестве агента галогенирования для достижения эффективного синтеза метилгалогенидов на свету с производительностью, достигающей 1 ммоль ч -1 м -2 . Этот метод использует преимущества морского освещения и условий морской воды для эффективного преобразования метана в хлорметан, подтверждая осуществимость технологии фотокаталитического хлорирования метана при использовании горючего льда. На основе этой технологии команда разработала тандемное реакционное устройство для синтеза метанола и фармацевтических промежуточных продуктов с метаном. Эта работа прокладывает путь к использованию горючего льда и переходу от метана к химическим продуктам с высокой добавленной стоимостью.