一个团队的化学家在伊利诺伊大学厄巴纳-尚佩恩分校已经在调查一个古老的生物的酶已知镍铁氢酶和得出的结论,它可以发挥关键作用,在 生产氢气 为一个可再生能源为基础的能源经济。
来证明他们的观点,研究人员设计合成分子,模仿的氢气生产的化学反应进行的酶。
在 一个纸 杂志上发表的 性质通信 ,科学家们解释说,目前, 工业化氢气 通常是生产分离的氢气体分子从氧原子,在水中使用一种过程被称为 解 . 提高这种化学反应在工业设置、铂金属被用作催化剂的阴极材料,直接反应。 然而,许多研究显示成本和罕见的铂使它没有吸引力的世界推向更为无害环境的能源来源。
另一方面,大自然的镍铁氢酶酶的生产氢的使用地球上丰富金属存放在其核心。
"镍的核心所在的自然酶产生的氢气通过减少质子在水中,"研究的主要作者利维乌*Mirica说,在媒体的发言。 "在催化过程中,镍中心通过顺中间体,这意味着中间有一个未成对子,这使得它们非常短暂的。"
根据Mirica、化学家已经作出的镍化合物生产氢超过十年。 虽然其中一些化合物是非常有效的生产氢气,他们中的绝大多数工作通过的中间体不顺.
"研究人员正在试图模仿到底是什么性质,因为它是有效的,并最大限度地提高效率是一个关键的挑战是克服时,工程能源,"他说。 "能够重现的顺中间步骤,即发生在自然酶是什么我们的小组正在努力实现提高效率和模仿大自然。"
为了实现这一点,小组设计一个有机分子称为配体,其中包含电子原子喜欢氮和硫磺和可持镍在地方和支持的两个相关的顺国家 产生氢气 .
关键的设计元素,使这个分子除其他催化剂是存在的碳氢键近的镍中心,这是破碎和重新过程中形成的催化作用。 这是至关重要,在稳定上述的顺国。
"其中一个关键内容,我们的工作是,通过使用专门配的方式我们这样做,我们已经成功地国的想法,从两个领域的无机化学–生物无机和有机金属化学使镍的复合行为类似的活动网站的一个自然界最美丽的和复杂的酶,"共同作者Sagnik查克拉巴蒂说。
在最近的过去,几个不寻常的酶已经发现的特征的金属-碳键在他们的活动网站,研究人员所说的。 这样的设计原则,在综合复合物可能导致进一步深入了解如何性质进行化学用的小分子,如氢气。
来源:www.mining.com
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