Новости химической науки > Ловушка для гидрид-иона

Водород расценивается как один из перспективных топливных элементов для будущих двигателей. Это объяснимо тем, что продуктом сжигания водорода является только вода, которая не представляет собой ни явной, ни латентной опасности для окружающей среды.

Однако, благодаря тому, что водород газообразен и взрывоопасен, развитие водородной энергетики ограничивается пока еще нерешенными проблемами, связанными с разработкой методов компактного и безопасного хранения водорода.

Основным направлением, в котором в настоящее время развивается интерфейс водородной энергетики, является создание систем химического хранения водорода или его синтетического предшественника – гидридного иона в твердом носителе. Особенный научный интерес в связи с этим направлен на изучение кластеров, способных выступать в роли «гостей» в образовании комплексов гость-хозяин и инкапсуляции малых молекул и ионов, как, например, гидридный ион.

Исследовательская команда под руководством Эндрю Витли (Andrew Wheatley), работающего в Кембриджском университете, обнаружила, что кластер из восьми атомов лития, стабилизированных амидными лигандами, образует правильную октамерную кубическую структуру. В полость куба, в вершинах которого находятся атомы лития, может инкапсулироваться гидридный ион. Тип связывания гидридного иона в таком комплексе определяется характером органильных фрагментов в составе амидных лигандов.

Гидридный ион (обозначен на схеме белым цветом) расположен в центре масс куба, образованного восемью атомами лития (обозначен на схеме розовым цветом); синим цветом обозначены атомы азота. (По материалам Dalton Trans.)

Исследователи считают, что варьирование, как металлов, так и амидов в лигандных кластерах подобного строения может приводить к образованию новых полиэдрических структур. В полость таких кластеров сможет поместиться большее число гидрид-ионов, увеличение размеров полости может привести также и к совместной инкапсуляции гидрида и какого-либо другого аниона.

В ближайших планах британских исследователей проверка – может ли полученный ими гидридный комплекс являться источником водорода для топливных элементов и возможно ли обратимое связывание гидрид-иона в подобных кластерах.

Источник: Dalton Trans., 2006, 5574-5582