Цивилизация
Ученые разработали вещество, способное расщеплять молекулы воды на водород и кислород. Статья об этом опубликована в Nature Catalysis.
Работа была проведена Франком Вюртнером из Вюрцбургского университета. Он и его научная группа в течение многих лет работают над искусственным воспроизведением фотосистемы-II, которая в растениях связана с разложением воды в ходе фотосинтеза. Несколько лет назад им удалось создать сложную химическую систему из нескольких различных молекул на базе ионов рутения и органических веществ, которая была способна разлагать молекулы воды.
В ходе этой работы исследователям пришла в голову идея сделать из рутения искусственный фермент для разложения воды. Это было невозможно без нового каталитического центра, способного взять на себя функции сразу нескольких молекул из прошлой работы.
Руководствуясь этой идеей, ученые изучили то, как органические молекулы, окружающие атомы рутения, влияют на характер взаимодействий между водой и центром катализатора. Благодаря этому авторам удалось подобрать требуемую форму трехмерной «оболочки» вокруг ионов рутения, которая заставляла молекулы воды принять оптимальное положение для расщепления.
Впоследствии профессор Вюртнер и его коллеги синтезировали две разных формы этого катализатора, а также детально изучили их структуру и работу на практике. Эти опыты показали, что синтетический фермент действительно способен активно расщеплять воду столь же быстро, как это делает фотосистема-II. В ближайшее время ученые планируют использовать этот фермент для создания экспериментальной установки, расщепляющей воду при помощи энергии света.
Подобная технология может пригодиться для водородной энергетики, поскольку сейчас основную массу водорода извлекают из природного газа.
Ранее геологи спрогнозировали образование единого суперконтинента через 300 млн лет.