Publikation über Reversible Hydrogenase Katalyse in Nature Catalysis

TUMCS | Thomas Höfer | 18.03.2021

Eine neue Publikation von Steffen, Stefanie und Filmon über reversible Katalyse mit Hydrogenase ist in Nature Catalysis erschienen!

Steffen bei der elektrochemischen Messung eines Katalysators.

Damit elektrokatalytische Energieumwandlung effizient funktioniert müssen die Reaktionen in einer Brennstoffzelle reversible ablaufen, also hohe elektrische Ströme bei nur minimalen Überpotential fließen. Wir wissen, dass das Enzym Hydrogenase dazu in der Lage sind. Jedoch müssen Elektroden mit mehreren Schichten dieser Biokatalysatoren beschichtet werden um Effizient zu funktionieren. Dabei helfen sogenannte redox-aktive Filme die zum einen einen den Katalysator mit der Elektrode verbinden als auch diesen schützen können. Allerdings führte dies bisher zu einem Verlust der Reversibilität.
Steffen, Stefanie und Filmon haben nun eine Elektrode mit einem redox-aktiven Polymerfilm (2.2′-viologen modifiziertes Hydrogel) und einer [FeFe]-Hydrogenase entwickelt, welche bidirektional und reversible die Wasserstoffumwandlung ermöglicht. Dabei zeigt die Elektrode eine hohe Energieeffizienz bei der Oxidation und bei der Reduktion von Wasserstoff. Bei der Oxidation arbeitet diese sogar nah am thermodynamischen Maximum!