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첨단기술정보

수소의 생물학적 촉매

전문가 제언: 태양에너지와 물로 생산한 수소는 재생에너지를 생산하고 저장하는 궁극적 해법이다. 문제는 많은 열역학적 코스트를 들이지 않고 수소와 물로 신속하게 전환시키는 경제적인 촉매를 찾는 것이다. 물을 전기분해하는 가장 효과적인 촉매는 백금(Pt)인데, 히드로게나아제 효소를 포함한 철(Fe)과 니켈(Ni)도 연구하고 있다. 히드로게나아제는 아주 빠른 수소를 생산하고 산화시키는 효과적인 촉매로 이의 메커니즘이 미래 수소기술에서 필수적이다.

이 저널의 682쪽에 Ogo 등이 효소의 산화에 대하여 수소화물 중간체를 경유하는 [NiFe]히드로게나아제를 합성하는 것을 기술하였다. 히드로게나아제는 Ni원자가 4개의 시스틴 티올레이트와 배위결합하고 그중 2개가 Fe원자에 브리지를 형성하는데, 이어서 하나의 CO와 2개의 시아나이드 리간드와 배위결합 한다. Ogo의 기술은 거의 평면의 Ni(Ⅱ)이 2개의 N도너와 2개의 티올레이트 S도너와 배위결합 한다. 후자는 Fe(Ⅱ)와 브리지하면서 효소 속의 Fe가 입체적인 안정성을 제공한다.