Ученые Вюрцбургского университета докладывают об успехах в области создания искусственного фотосинтеза. Этот процесс мог бы решить проблему с энергетическим кризисом, обеспечив нас высокоэнергетическим водородным, метановым или метанольным топливом, сократив объем углекислого газа в атмосфере.
«В природе, так называемая фотосистема II, является центральным компонентом процесса фотосинтеза, — объясняет один из авторов работы Маркус Шульце. — Это протеиновый комплекс с каталитически активным центром, состоящим из множества атомов металлов. Вместе они делят воду на две составляющих, в процессе, происходящем в двух разнесенных в пространстве электрохимических полупревращениях. Имитировать эти две реакции в лабораторных условиях уже возможно, особенно что касается производства водорода. Однако, окисление до кислорода требует ускорения.
В качестве катализатора процесса искусственного фотосинтеза часто используют благородный металл рутений. Однако, он довольно быстро разлагается. И здесь химики из Вюрцбурга предложили свое решение: они соединили атомы рутения в надмолекулярную структуру, которая замедляет разрушение и делает возможным нечто вроде «регенерации», объясняет другой соавтор, Валентин Кунц.
Генетики создали химические вещества, которых нет в природе
Идеи
В результате получилась цикличная самостоятельная структура из отдельных блоков. Ее преимущество в простой структуре и легкости производства, а также в том, что блоки автоматически принимают форму нужной структуры, не требуя серьезного вмешательства. В этом новая система превосходит предыдущие, пишет EurekAlert.
Также химики подчеркивают, что новый разработанный ими новый катализатор окисления воды также более эффективен, хотя они не могут объяснить, почему это так. Этим вопросом занимаются сейчас их коллеги с кафедры теоретической химии. «Нам еще придется пройти большой путь, прежде чем процесс будет готов для рынка», — говорит Маркус Шульце.