Att hitta en metod för storskalighet, billig omvandling av metan till metanol är som att förvandla bly till guld, enligt Tom Cundari, en Regents Professor i kemi vid University of North Texas.

Metan är en primär komponent i naturgas och, som naturgas, måste kylas och trycksättas till flytande form för att transporteras via rörledning eller transport. Denna process är dyr och kan vara farlig. Men, metans molekylstruktur kan ändras till en flytande "kusin" som inte kräver någon trycksättning och som är stabil vid rumstemperatur. Denna form kallas metanol.

"Metanol innehåller mycket av metans energi och kan transporteras med lastbil, tåg eller skepp, eller genom en pipeline, säkert och ekonomiskt, ", sa Cundari. "Medan metanol i sig kan användas som bränsle, det finns också en process som förvandlar metanol till bensin, vilket skulle göra fordonet klart och, när den industrialiserades, konkurrenskraftig med bensin beroende på petroleumpriset."

Cundari förklarade att det är lätt att omvandla metan till metanol. Du bränner helt enkelt en kol-vätebindning. Men, om inte bränningen kan stoppas vid precis rätt tidpunkt, metanolen kommer att brinna in i den ena molekylen efter den andra tills bara koldioxid och vatten finns kvar. Det är det svåra.

"Brännan måste kontrolleras noggrant, "sa han." Metan består av en kolatom omgiven av fyra väteatomer. Allt vi behöver göra för att få metanol är att infoga en syreatom mellan en av väteatomerna och kolatomen."

För att skapa och säkerställa att syreatomen faller på plats, Cundari planerar att använda en katalysator och en nukleofil (en elektronrik kemisk grupp) som en co-katalysator för att stoppa processen från att gå förbi metanol till andra molekyler.

"Tills nu, Jag tror inte att någon insåg hur viktig nukleofilen var för processen, ", sa Cundari. "Det är det verkliga genombrottet i vårt arbete."

I Journal of the American Chemical Society är den 17 januari, 2020 års nummer, Cundari och hans chefsutredare Mary E. Anderson, en docent vid Texas Woman's University, presentera sin forskning i en artikel med titeln "Avslöja en avgörande roll för sekundära koordinationssfärens nukleofiler om metanaktivering." Detta arbete stöddes av ett bidrag från Welch Foundation, en av landets privata finansieringskällor för grundläggande kemisk forskning vid utbildningsinstitutioner i Texas.