Sauberen Energiespeichern einen Schritt näher

Forschungsergebnisse aus dem MPI CEC werden Titelbild von PCCP

Den Titel der Sonderausgabe „Bunsentagung 2016: Basic Mechanisms in Chemical Energy Conversion“, die in der Fachzeitschrift Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) erscheint, zieren seit heute aktuelle Forschungsergebnisse von MPI CEC Wissenschaftlern.

Unter der Federführung von Stefan Hugenbruch forschten und publizierten Wissenschaftler aus den Arbeitsgruppen der Professoren Lubitz, Neese und DeBeer gemeinsam. Sie untersuchten die Reaktionsbedingungen von synthetischen Modellkomplexen des aktiven Zentrums von „[NiFe] Hydrogenase“ Enzymen. Um den Vorgängen im aktiven Zentrum des Enzyms auf den Grund zu gehen, bauten die Forscher dieses modellhaft nach, vernachlässigten dabei aber die organischen Reste um das aktive Zentrum herum, um so detailliertere Informationen gewinnen zu können.

Das Enzym [NiFe] Hydrogenase ist in der Lage, unter gemäßigten Bedingungen, Wasserstoffbindungen zu formieren und zu brechen. Da in chemischen Bindungen platzsparend sehr viel Energie gespeichert werden kann, ist die Kontrolle über diese Bindungen unbedingt notwendig, um saubere Energiespeicher zu entwickeln.

Durch die Kombination von zwei Techniken, der Röntgenabsorptions und -emissionsspektroskopie, gelang es den Wissenschaftlern herauszufinden, weshalb das Hydrid die Bindung an das Eisenzentrum einer verbrückenden Bindung oder eine nickelbasierten Bindung vorzieht. Insbesondere die lokale Geometrie wird als ein Faktor identifiziert, der den Mechanismus bestimmt.

Diese Erkenntnisse werden ein große Hilfe bei zukünftigen Katalysatorentwürfen darstellen.

Prof. Lubitz und Prof. DeBeer werden vom 5.-7. Mai in Plenarvorträgen bei der Bunsentagung 2016 in Rostock über ihre Forschungsergebnisse berichten. Die Sonderausgabe im PCCP Magazin wird von der britischen Royal Society of Chemistry zur kommenden Bunsentagung herausgegeben.