JAV mokslininkams pavyko atskleisti kobalto katalizatoriaus, galinčio efektyviai išgauti iš vandens vandenilį, veikimo mechanizmą.
Kalifornijos Technologijos instituto (CalTech) mokslininkai, pridėję į kobaltą kompleksinių cheminio junginio dalių – ligandų – rinkinį, sugebėjo sulėtinti vandens skaldymo reakciją, kad galėtų kruopščiai išnagrinėti jos cheminį mechanizmą, pranešė „Physorg.com“. Viso pasaulio mokslininkai ir inžinieriai ieško alternatyvių energijos šaltinių, tačiau kol kas nepavyksta sukurti patikimų katalizatorių, naudojamų pigiam vandens skaidymo į deguonį ir vandenilį procesui. Gana efektyvūs pasirodė katalizatoriai iš platinos, tačiau jie pernelyg brangūs masiniam naudojimui, sakoma pranešime.
Katalizatorius iš kobalto ir nikelio potencialiai galima naudoti kaip pigią platinos alternatyvą, tačiau iki jų serijinės gamybos pradžios dar reikia nueiti ilgą kelią. Svarbiausia kliūtis, su kuria susidūrė tyrėjai – kol kas niekam nepavyko tiksliai išsiaiškinti molekulinį mechanizmą, kaip kobalto katalizatorius skaido vandenį.
Tačiau amerikiečių mokslininkams pavyko įveikti šią problemą. Dar daugiau: jų tyrimas, kurio rezultatai paskelbti žurnale „Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)“, atveria kelią dar efektyvesniems vandens skaidymo katalizatoriams iš geležies junginių. O geležis yra labai paplitusi ir nebrangiai kainuoja, sakoma pranešime.
Sulėtinę vandens skaidymo procesą mokslininkai, pasitelkę branduolių magnetinio rezonanso įrangą, pirmą kartą galėjo registruoti svarbiausius šios reakcijos etapus naudojant kobalto katalizatorių. Paaiškėjo, kad pagrindinis vandenilio gavybos naudojant kobalto katalizatorių būdas remiasi vadinamuoju Dempsey mechanizmu. Į jį įeina svarbiausios tarpinės reakcijos, kurių metu pagaunamas perteklinis elektronas ir susidaro kobalto (II) hidrido junginys, kuris, pasirodo, yra aktyviausias vandens skaidymo reakcijos dalyvis.
Dabar mokslininkai žino, kad siekiant efektyviai išgauti vandenilį iš vandens naudojant kobalto katalizatorius tereikia pridėti papildomų elektronų. Dar reikės rasti cheminių junginių, kurie galėtų reakcijai tiekti perteklinių elektronų, arba sukurti kobalto junginį su jau esančiais papildomais elektronais, tačiau šis darbas tyrėjams jau nebus sudėtingas, sakoma pranešime.
