Комплекс железа «два в одном» — светодиод и фотокатализатор

Курамшин А.И.
(«ХиЖ», 2019, №1)

pic_2019_01_09.jpg

Метод синтеза нового комплекса железа и его строение

Впервые удалось получить комплекс железа, который может быть как фотокатализатором, например для производства топлива, так и светоизлучающим диодом. Обычно для фотокатализа или в фотогальванических элементах применяются дорогие и редкие элементы. Результаты новой работы говорят о том, что в перспективе их может заменить железо («Science», 2018, doi: 10.1126/science.aau7160).

Многие из существующих фотокаталитических или фотогальванических систем содержат комплексы металлов, которые поглощают солнечное излучение и преобразуют его энергию в химическую либо электрическую энергию. Такие комплексы конвертируют энергию весьма эффективно, однако практическому применению мешает то, что обычно они содержат дорогие и редкие металлы — рутений, иридий или осмий. Профессор Кеннет Вернмарк из Лундского университета (Швеция) заявляет, что использованный в его группе рациональный молекулярный дизайн позволяет заменить редкие металлы на железо — второй после алюминия по распространенности в земной коре металл.

Вернмарк с коллегами долгое время пытаются найти альтернативы дорогим металлам и их комплексам, в качестве замены рутению или осмию рассматривая прежде всего железо. Ранее они уже получали железосодержащие комплексы, которые возможно было использовать для преобразования солнечной энергии в электрическую.

Новое исследование — еще один шаг к удешевлению металлокомплексов, способных перерабатывать энергию Солнца. Группе Вернмарка удалось спроектировать и синтезировать железосодержащий комплекс, способный захватывать солнечную энергию на время, достаточное для ее передачи другой молекуле. Такое свойство позволяет говорить о новом комплексе как о потенциальном фотокатализаторе. Еще одна его особенность — длительная флуоресценция в видимой области спектра, которую можно наблюдать при комнатной температуре. Подобные свойства у комплексов железа также наблюдаются впервые.

Исследователи из Лунда предполагают, что полученная в их лаборатории молекула может применяться как фотокатализатор для получения «солнечного топлива» — водорода, образующегося при фоторасщеплении воды или метанола, продукта фотолитической конверсии углекислого газа. Вторая возможная область применения полученного комплекса и его аналогов — создание железосодержащих светоизлучающих диодов. Можно только порадоваться за шведских химиков, которым потребовалось всего пять лет, чтобы получить целый ряд комплексов железа с интересными фотохимическими свойствами, зачастую не уступающих по производительности фотоактивным соединениям на основе благородных металлов.



Эта статья доступна в печатном номере "Химии и жизни" (№ 1/2019) на с. 9.

Разные разности

05.02.2019 15:30:00

В числе награжденных оказался и наш постоянный автор Аркадий Курамшин, ставший лауреатом в специальной номинации за «Популяризацию химии»

>>
04.02.2019 14:00:00

...в «Physical Review Letters» готовится к публикации статья о материале, обладающем сверхпроводимостью при температуре, близкой к комнатной...

…президенты академий наук КНР и США заявили о необходимости срочно выработать международное соглашение по генному редактированию клеток зародышевой линии человека...

...результаты добровольной алкоголизации крыс, которые оценивали в различных тестах, говорят о том, что решающий фактор склонности к потреблению этанола — низкая адаптивность...


>>
29.01.2019 16:00:00

Восемь лет назад В.И.Глазко рассказал нашему журналу про гипотезу отбора на дурака. Согласно ей, стресс ведет к тому, что среди эмбрионов выживают менее специализированные формы. В таких условиях резко снижаются качество нового поколения и, если речь идет о человеке, его умственные способности. Похоже, что исследователи из Лейденского и Лундского университетов нашли механизм такого отбора.

>>
23.01.2019 10:00:00

Горлица — дикий голубь, довольно близкий родственник обитающих в городах голубей. Считается, что охота и исчезновение сорняков на полях Европы ведут к уменьшению численности этих птиц, и она попала в список уязвимых видов. Есть и еще одна причина: вытеснение кольчатой горлицей.

>>
09.01.2019 10:00:00

…на Марс совершила посадку первая геофизическая обсерватория InSight, представители NASA заявляют, что работы будут протекать по плану...

…человек может наследовать митохондрии не только от матери, но также от отца, и это бывает причиной патологий...

…возраст образцов наскальной живописи на острове Борнео — не менее 40 тыс. лет; на сегодня это самые древние изображения...


>>