Nabootsing fotosynthese stapje dichterbij

Met zonlicht, een spanningsverschil van 1,2 V en een kunststofmembraan dat is geïmpregneerd met een synthetisch mangaancluster kun je water splitsen in waterstof en zuurstof. Daarmee is een van de belangrijkste stappen uit de natuurlijke fotosynthese voor het eerst in het lab nagebootst, zo melden Amerikaanse en Australische onderzoekers in Angewandte Chemie.

Planten gebruiken mangaanclusters als katalysator bij de omzetting van CO₂ en H₂O in zuurstof en koolhydraten. Een paar jaar geleden lukte het Charles Dismukes (Princeton University) al om zulke clusters in het lab te kopiëren. Alleen kon hij er toen nog niet zo veel mee.

Met hulp van Dismukes heeft de groep van Leone Spiccia (Monash University) hier nu wat op gevonden. Ze legden de clusters vast in de poriën van Nafion (gesulfoneerd tetrafluorethyleencopolymeer), een polymeer dat protonen doorlaat en onder meer als membraan wordt gebruikt in brandstofcellen.

Met het geïmpregneerde Nafion, een paar micrometer dik, werd de anode van een elektrochemische cel gecoat. Die cel bleek inderdaad water te kunnen splitsen. Na drie etmalen continu te hebben gewerkt waren de mangaanclusters nog steeds actief.

bron: Monash University