Новости химической науки > Добавь железа в топливные ячейки

Простой комплекс железа сможет открыть дорогу для разработки новых катализаторов восстановления кислорода, которые могут быть использованы для низкотемпературных топливных ячеек.

Комплекс, синтезированной в группе Романа Булатова (Roman Boulatov), работающего в Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн может стать альтернативой дорогим платиновым катализаторам, в настоящее время используемым для восстановления молекулярного кислорода в водородных топливных ячейках.

Димерный комплекс железа может оказаться полезным в низкотемпературных топливных ячейках. (Рисунок из Chem. Commun., 2008, DOI: 10.1039/b717858a)

Катализатор Булатова представляет собой гем – комплекс железа с порфириновым лигандом – связанный с имидазольным лигандом. По словам Булатова, изолированный гем – плохой катализатор для восстановления кислорода, но координация железа с правильно подобранным лигандом превращает гемовый комплекс в хороший катализатор.

Исследователям также удалось обойти обычные проблемы, связанные с имидазольными комплексами, зачастую либо нестабильными в растворе, либо дорогими и труднополучаемыми. Новый комплекс получается в несколько простых стадий, существует в виде стабильного димера, а его каталитическая активность сравнима с активностью его более сложных и дорогих «собратьев».

Для превращения комплексов в катализаторы восстановления кислорода исследователям потребовалась информация о том, как для этой цели ферменты-оксидазы класса цитохромов используют гемовую группу. Булатов отмечает, что следующая цель его коллектива – использование нового катализатора в низкотемпературных топливных ячейках. Он добавляет, что химия порфиринов позволяет осуществить «тонкую подстройку» металлопорфириновых катализаторов.

Источник: Chem. Commun., 2008, DOI: 10.1039/b717858a

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