Forscher der Oregon State University haben ein lichtaktiviertes Material entwickelt, das Wasserstoff ohne zusätzlichen Metallkokatalysator erzeugt. ScienceDaily berichtete am 4. Oktober nach der Universitätsmitteilung vom 28. September. Die Ergebnisse bieten einen möglichen Weg zu solaren Brennstoffen, jedoch noch kein erprobtes Industrieverfahren.
Das Team aus Corvallis unter Kyriakos Stylianou untersuchte metallorganische Gerüste, die Metallionen mit organischen Molekülen verbinden. Sein Artikel erschien am 14. September online im Journal of the American Chemical Society. Solche Materialien ermöglichen es, chemische Bausteine zu verändern und ihre Auswirkungen zu prüfen.
Laut Studie zeigte die Zinkvariante der BVR-19-Familie die höchste Leistung unter den getesteten Materialien. Licht spaltet vorübergehend Schwefel–Schwefel-Bindungen in ihren Cystinbestandteilen. Die entstehenden reaktiven Spezies trennen elektrische Ladungen und fördern die Wasserstoffbildung ohne gesonderten Kokatalysator.
Der Universität zufolge bildet sich das Material spontan in wässrigen Lösungen bei Raumtemperatur, was den Energiebedarf der Herstellung senken könnte. Laut Stylianou nehmen organische Bestandteile Licht auf und bewegen Elektronen. Ein Austausch des Metalls erklärte Leistungsunterschiede und liefert Hinweise für künftige Katalysatoren.
Wasserstoff dient Brennstoffzellen, der Ammoniakproduktion und Metallraffination. Die Universität bezeichnet die herkömmliche Herstellung aus Erdgas als Kohlendioxidquelle. Die Forschung könnte sauberere Alternativen fördern, doch die Laborergebnisse belegen keine wirtschaftlich konkurrenzfähigen Wasserstoffkosten.
Die Fachzeitschrift legt zudem offen, dass die Universität ein Patent für die BVR-19-Synthese, verwandte Materialien und das photokatalytische Verfahren beantragt hat. Die Ergebnisse bieten eine molekulare Gestaltungsstrategie für weitere Forschung. Ob daraus praxistauglicher, bezahlbarer solarer Brennstoff entsteht, bleibt nachzuweisen.
Kommentare