Новости химической науки > Новый способ получения водорода из воды

Фрейзер Армстронг (Fraser Armstrong) из Университета Оксфорда привил фермент и светопоглощающий краситель к частицам на основе диоксида титана, получив, в результате, систему получения водорода, управляющуюся солнечным светом.

При освещении системы солнечным светом фермент, связанный с диоксидом титана, способствует получению водорода из воды. (Рисунок из Chem. Commun., 2009, DOI: 10.1039/b817371k)

Молекулярный водород расценивается как перспективное топливо будущего, заманчиво организовать его получение так, чтобы при этом использовалось два возобновляемых ресурса – вода и солнечный свет. Для получения водорода требуется эффективный катализатор, который должен быть прикреплен к светоулавливающим частицам. Желательно, чтобы для катализатора не использовались такие дорогие металлы, как платина, наиболее перспективными катализаторами могут являться ферменты.

В ходе исследования было обнаружено, что платиновые катализаторы могут быть успешно заменены на ферменты гидрогеназы, в активных центрах которых находятся никель и железо. Однако эти гидрогеназы могут ингибироваться выделяющимся при их работе кислородом и водородом. Вместо использования этих гидрогеназ исследователи из группы Армстронга использовали селенсодержащие гидрогеназы, которые более толерантны к действию кислорода и водорода, а также могут прочно связываться с диоксидом титана. Новая каталитическая система была помещена в водный буферный раствор, служивший источником электронов и протонов. При освещении полученной суспензии светом выделяется водород.

Армстронг отмечает, что, хотя в его работе показаны принципы работы новой каталитической системы, главным вопросом, требующим решения, является ее масштабирование для использования в коммерческих целях. Также исследователи из Оксфорда планируют ввести в систему катализатор окисления кислорода воды для одновременного получения Н₂ O₂ в рамках одной системы.

Источник: Chem. Commun., 2009, DOI: 10.1039/b817371k

метки статьи: #кинетика и катализ, #новые материалы, #физическая химия, #химическая технология, #химия поверхности, #химия полимеров