Met zonlicht kun je niet alleen H₂O splitsen maar ook H₂S. Mits je een slimme truc gebruikt om je katalysator actief te houden, schrijft UvA-onderzoeker Joost Reek in een publicatie die door Angewandte Chemie is opgewaardeerd tot very important paper.

Vergiftiging van die katalysator is volgens hem en zijn mede-auteurs uit Dalian, China, de belangrijkste reden dat niemand ooit iets bruikbaars heeft kunnen vinden voor deze klus. Zulke (homogene) katalysatoren zijn gewoonlijk een combinatie van organische verbindingen en een overgangsmetaal. En helaas heeft S^2-, heel anders dan O^2-, de neiging overgangsmetalen nogal permanent te binden en ze zo buiten gevecht te stellen.

Vandaar het nu gepresenteerde idee om het metaal in te bouwen in een moleculair kooitje, dat S^2- uit de buurt houdt. Het heeft de vorm van een octaëder en ontstaat door 2,2,2-((nitrilotris(benzeen-4,1-diyl))tris-(methanylylideen))tris(hydrazinecarbothioamide), afgekort H₃TFT, te laten reageren met nikkeldiacetaat. De blauwgroene bollen in bovenstaand plaatje zijn de nikkelionen, afgeschermd voor de buitenwereld door de zwavelhoudende (geel, inderdaad) organische verbindingen er omheen.

De grote rode bol is de vrije ruimte in de kooi. Daar past een molecuul in van de kleurstof fluoresceïne. Dat kan er vrij gemakkelijk in en uit, en dient als elektronentransporteur. In het kooitje absorbeert het fotonen uit zonlicht en gebruikt die energie om, met steun van de omringende nikkelionen, H⁺ om te zetten in H_2. Daarbij wordt het zelf geoxideerd. Als fluoresceïne⁺ ontsnapt het vervolgens uit de kooi om S^2- om te zetten in S, dus elementaire zwavel in vaste vorm.

Het zou de eerste economisch aantrekkelijke manier kunnen opleveren om H₂S oftewel rotte-eierenlucht, een belangrijk afvalproduct van de olie- en gasindustrie, te recyclen. Elementaire zwavel is weinig waard omdat er in de olieraffinage al zo veel wordt ontzwaveld, maar waterstofgas des te meer.

Het is tevens het eerste tastbare resultaat van Reeks samenwerking met het State Key Laboratory of Fine Chemicals in Dalian, in het kader van een door de Chinese overheid gesubsidieerde poging om westerse kennis binnen te halen.

bron: UvA, Angewandte