به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، محققان«KAUST» با بهرهگیری از توانایی غیرمعمول احیاکنندگی فلز در نوعی باکتری (Geobacter sulfurreducens)، روشی ارزان و قابل اعتماد برای سنتز کاتالیزورهای تک اتمی بسیار فعال ارائه کردند. نوآوری که میتواند بهطور چشمگیری کارایی و هزینه تولید هیدروژن از آب را بهبود بخشد. این فناوری نقشی که طبیعت میتواند در جستجوی سیستمهای جدید انرژی بازی کند، را برجسته میکند.
بسیاری از واکنشهای شیمیایی به کاتالیزور به عنوان یک سطح واکنشی نیاز دارند که در آن اتمها یا مولکولها با مقدار مناسب انرژی کنار هم قرار میگیرند تا باعث ایجاد یک تغییر شیمیایی شود. بهعنوان مثال، آب با واکنش روی یک جفت الکترود ساخته شده از اکسید پلاتین و ایریدیم، میتواند به اتمهای هیدروژن و اکسیژن تقسیم شود. با این وجود، کارآیی واکنش تا حد زیادی به این موضوع بستگی دارد که چه تعداد اتم میتوانند در فرآیند درگیر شوند.
سیرکات پدیدردی، از محققان این پروژه میگوید:توکرومهای نوع c است که حاوی کمپلکس هِم، یک اتم آهن مرکزی است که با چهار اتم نیتروژن و یک حلقه پورفیرین محاط شده است. ما پیشبینی کردیم که از این سایت هِم میتوان برای احیا شیمیایی اتمهای منفرد فلزات فعال به جای آهن، استفاده کرد.»
پس از تأیید تشکیل تک اتمهای آهن در سایتهای سیتوکروم در سطح سلولهای باکتریایی، این تیم تحقیقاتی باکتریها را در یک محلول حاوی ایریدیم غوطهور کرد که نتیجه مشابه و بسیار رضایتبخشی بهدست آمد.
پدیردی میگوید: «دیدن تک اتمها روی سطح باکتریها یک چالش اساسی بود. با امکانات میکروسکوپ الکترونی با وضوح بالا در KAUST، ما قادر به مشاهده اتمهای منفرد پراکنده فلزات در سطح باکتریها بودیم.»
این تیم تحقیقاتی دریافتند که میتوانند باکتریها را تا یک درصد از ایریدیم تک اتمی پراکنده بارگیری کنند و یک کاتالیزور قابل اطمینانتر ارائه کنند.