Искусственный фотосинтез - первые шаги к успеху

Израильские ученые из университета Вейзмана сделали первые успешные шаги в направлении искусственного фотосинтеза - им получилось разделить молекулу воды на составные части - кислород и водород, используя специально созданный катализатор для этой реакции.

Благодаря синтезированному химиками аналогу хлорофилла на основе комплексного соединения рутения и органической молекулы, получилось реализовать три стадии реакции получения водорода и кислорода из воды при помощи света.

На первой стадии молекула воды присоединяется к комплексному соединению, причем группа гидроксильная группа (OH^-) присоединяется к комплексообразователю - атому рутения, а протон (Н⁺) переходит на органическую часть комплексного соединения.

Для проведения второй стадии требуется нагреть раствор комплексного соединения, благодаря чему к протон получает электрон от молекулы и два восстановленных атома водорода соединяются в молекулу водорода - H₂, который выделяется из раствора в виде газа.

Для третьей стадии нужен свет - благодаря воздействию фотонов две гидроксильные группы (OH^-) отдают свой электрон комплексному соединению (взамен утерянного в процессе выделения водорода) и окисляются до перекиси водорода H₂O₂. Перекись водорода достаточно нестабильна и легко разлагается на воду и кислород.

Таким образом получилось осуществить на практике идею прямого химического разложения воды на кислород и водород, что открывает новые горизонты в развитии водородной энергетики.

Источник информации - публикация в журнале Sciense: Stephan W. Kohl, Lev Weiner, Leonid Schwartsburd, Leonid Konstantinovski, Linda J. W. Shimon, Yehoshoa Ben-David, Mark A. Iron, and David Milstein. Consecutive Thermal H2 and Light-Induced O2 Evolution from Water Promoted by a Metal Complex. Science, 2009; 324 (5923): 74 DOI: 10.1126/science.1168600