Mekanisme for jernbaseret hydrogenbindingsspaltning afsløret

Brintbaserede brændselsceller holder løfte om bæredygtig elproduktion, men for at blive praktisk skal de være mere effektive og omkostningseffektive. Forskere ved Pacific Northwest National Laboratory's (PNNL's) Center for Molecular Electrocatalysis (CME) arbejder på at forstå den grundlæggende reaktivitet af H ₂ der kunne bidrage til at gøre brint til en mere udbredt brændstofkilde. Arbejde med et sjældent jernbaseret paramagnetisk kompleks, et CME-baseret forskerteam rapporterede for første gang mekanismen for reaktivitet af brint og forklarede detaljeret, hvordan brintatomer overføres. Deres undersøgelse, "H ₂ Bindende, Opdeling, og netto hydrogenatomoverførsel på et paramagnetisk jernkompleks, "vises i Journal of the American Chemical Society .

Paramagnetiske dihydrogenkomplekser er vanskelige at studere, fordi de ikke kan undersøges ved hjælp af den traditionelle metode til nuklear magnetisk resonansspektroskopi. CME -forskerholdet kombinerede kinetisk, spektroskopisk, elektrokemisk, og beregningsmæssigt bevis for at afsløre, at jernkompleksets reaktion starter fra et enkelt brintmolekyle (H ₂ ) bundet til metallet. Den efterfølgende reaktion forløber gennem en usædvanlig spaltning af H-H-bindingen af ​​H. ₂ medieret af to jerncentre. Metalkomplekser, hvor brint (H ₂ ) binder til metallet er centrale mellemprodukter i mange katalytiske reaktioner, der er vigtige for energiomsætninger.

"Kun meget få paramagnetiske dihydrogenkomplekser er blevet rapporteret, og deres reaktioner er ikke blevet undersøgt, "sagde Morris Bullock, direktør for CME. "Denne bemærkelsesværdige reaktion bidrager med grundlæggende vigtig ny forståelse til at styre designet af nye katalysatorer og elektrokatalysatorer."