Les piles à combustible à base d'hydrogène sont prometteuses pour la production d'électricité durable, mais pour devenir pratiques, ils doivent être plus efficaces et rentables. Les scientifiques du Pacific Northwest National Laboratory (PNNL's) Center for Molecular Electrocatalysis (CME) s'efforcent de comprendre la réactivité fondamentale de H 2 qui pourraient contribuer à faire de l'hydrogène une source de carburant plus largement utilisée. Travaillant avec un complexe paramagnétique rare à base de fer, une équipe de recherche basée sur CME a pour la première fois rapporté le mécanisme de réactivité de l'hydrogène et expliqué en détail comment les atomes d'hydrogène sont transférés. Leur étude, "H 2 Obligatoire, Scission, et transfert net d'atomes d'hydrogène dans un complexe de fer paramagnétique, " apparaît dans le Journal de l'American Chemical Society .

Les complexes de dihydrogène paramagnétique sont difficiles à étudier car ils ne peuvent pas être examinés en utilisant la méthode traditionnelle de spectroscopie de résonance magnétique nucléaire. L'équipe de recherche CME a combiné cinétique, spectroscopique, électrochimique, et des preuves informatiques pour révéler que la réaction du complexe de fer commence à partir d'une seule molécule d'hydrogène (H 2 ) lié au métal. La réaction qui s'ensuit se déroule par un clivage inhabituel de la liaison H-H de H 2 médiatisé par deux centres de fer. Complexes métalliques dans lesquels l'hydrogène (H 2 ) se lie au métal sont des intermédiaires clés dans de nombreuses réactions catalytiques importantes pour les conversions d'énergie.

"Seulement un très petit nombre de complexes dihydrogène paramagnétiques ont été rapportés, et leurs réactions n'ont pas été explorées, " dit Morris Bullock, directeur du CME. "Cette réaction remarquable contribue à une nouvelle compréhension fondamentalement importante pour guider la conception de nouveaux catalyseurs et électrocatalyseurs."