محفز اصطناعي لإنتاج الهيدروجين

من خلال محاكاة الموقع النشط الموجود في إنزيم طبيعي، يصف باحثون من جامعة إلينوي محفزًا يعمل مثل "مصنع" الهيدروجين الأكثر كفاءة في الطبيعة.

ومن خلال محاكاة الموقع النشط الموجود في إنزيم طبيعي، وصف باحثون من جامعة إلينوي محفزًا يعمل مثل "مصنع" الهيدروجين الأكثر كفاءة في الطبيعة.

لقد تعجب العلماء منذ فترة طويلة من قدرة الطبيعة على استخدام وفرة من وحدات البناء الرخيصة - الحديد والنيكل والكبريت - لتحقيق الأداء التحفيزي الذي لا يمكن الحصول عليه إلا بمواد نادرة وباهظة الثمن. على وجه الخصوص، يعمل إنزيمان: هيدروجيناز الحديد والحديد وهيدروجيناز الحديد والنيكل كمصانع للهيدروجين، على غرار معدن البلاتين.

"تعتمد الطبيعة على هياكل متطورة للغاية للدعم الذاتي في اقتصادها الهيدروجيني"، يوضح توماس ب. راوخفوس، أستاذ الكيمياء والمؤلف الرئيسي للورقة البحثية. "لقد قمنا بتفكيك هذا التصميم من خلال إنشاء تقليد للموقع الحفاز الذي يتضمن ذرة الهيدروجين كركيزة لها."

إن تقليد الباحثين لاقتران النيكل والحديد هو الأول الذي يشتمل على رابطة هيدريد جسرية، وهي مكون رئيسي أساسي للمحفز.

يوضح أحد الباحثين: "من خلال فهم أفضل لآلية نشاط الموقع النشط في إنزيم هيدروجيناز الحديد والنيكل، نتعلم كيفية تطوير أنواع جديدة من المحفزات الاصطناعية التي يمكن أن تكون مفيدة في تطبيقات أخرى".

يوضح الباحث: "توفر دراسة إنزيمات الهيدروجيناز ثروة من المعلومات المحتملة - مثل تلك المتعلقة باقتصاد الهيدروجين والطاقة الخضراء وخلايا الوقود الحيوي - ومع ذلك، فإن أحدث الاكتشافات تنشأ من عمليات المحاكاة الميكانيكية المطورة مثل تلك التي لدينا". "من خلال إنشاء محاكاة تحتوي على رابطة هيدريد، أثبتنا أنه من الممكن فهم وتحسين سلوك هذه المحفزات الطبيعية."

الخبر من الجامعة