Использование природных процессов для производства водорода
Водород имеет громадный потенциал как экологически чистое горючее, но создавать его достаточно дорого. Исследователи из Принстонского Университета (Princeton University) и Университета Рутгерс (Rutgers University) приблизились к применению природных процессов для производства водорода.
Ученые из группы, возглавляемой доктором химических наук Принстонского университета Annabella Selloni, были вдохновлены бактерией, которая создаёт водород из воды, применяя энзимы называющиеся ди-металлические гидрогеназы. Команда применяет компьютерные модели для выяснения метода внедрения особенностей этих энзимов в практический синтетический катализатор, что люди имели возможность бы применять для производства водорода из воды.
В ее последней статье, Selloni и соавторы предлагают решение проблемы, которая преследует область изучения: до сих пор спроектированные катализаторы, были чувствительны к разрушению присутствующим в реакции кислородом. Внося трансформации в катализатор с целью улучшения структуры его стабильности в воде, исследователи поняли, что кроме этого создали катализатор, что устойчив в присутствии кислорода без уменьшения эффективности процессов генерирования водорода. Что более весьма интересно, их неестественный катализатор возможно синтезирован из для того чтобы недорогого и изобильного компонента как железо, что означает, что катализатор возможно рентабельным ответом на пути в производстве водородного горючего.
«Кое-какие бактериальные энзимы, дижелезные гидрогеназы, имеют много оборачиваемости для генерирования водорода. Их активная сторона складывается из распространенных элементов, и имеют структуру, являющуюся привлекательной начальной точкой для дизайна практического катализатора для электрокатализа либо солнечного фотокатализа водорода из воды.
В прошлой работе, отечественная несколько опубликовала смоделированный дизайн комплекса катализатора достаточно действенного и стабильного на протяжении всего производственного цикла. Но дижелезная гидрогеназа, по неизученным обстоятельствам, высокочувствительна к окружающему кислороду. Критический вопрос для использования на практике дижелезной гидрогеназы, есть ли данный каталитический комплекс толерантным к окружающему кислороду.
Мы рассказали о демонстрации «ab initio», показывающей, что комплекс вправду устойчив к кислородной среде в течение времени, достаточного для использования на практике. Данный многообещающий катализатор для производства водорода, складывается из распространенного химического элемента и с диффузионно-ограниченным уровнем в подкисленной воде, он так же действен, как аккумуляторная», заявляет Annabella Selloni.
Selloni и ее команда проводили собственный изучение «in silico», что означает, применяя компьютерное моделирование. Цель опытов – определить достаточно о процессах работы этих энзимов, дабы в один раз создать рабочую версию катализатора, которыйсможет создавать большие количества недорогого водорода для применения в транспортных средствах и производства электричества.
Команда включает: Patrick Hoi-Land Sit – научного сотрудника в области химии в Принстоне; Roberto Car –– доктора химических наук; Morrel H. Cohen – Главного Химика в Принстоне и Участника Высшего Факультета в Университете Рутгерс.
Источник: Princeton Journal Watch