Chemie Metallische Nano-Katalysatoren ahmen die Struktur von Enzymen nach
Die Natur ist bei der Katalyse teils effizienter als künstliche Systeme. Einen der Tricks haben sich Forscher abgeschaut.
Natürliche Enzyme besitzen bestimmte Strukturmerkmale, die ihnen eine besonders hohe katalytische Aktivität verleihen. Der Trick: Ihre aktiven Zentren, an denen die katalysierten Reaktionen stattfinden, befinden sich in Kanälen im Inneren der Enzyme, wo die Bedingungen für die Reaktion besonders günstig sind. Dieses Prinzip hat ein deutsch-australisches Forscherteam auf künstliche Katalysatoren übertragen. In winzigen Metallpartikeln erzeugten sie Kanäle, in denen sie eine chemische Reaktion stattfinden ließen. Im Inneren der Partikel lief die Reaktion dreimal effizienter ab als an der Oberfläche.
Die Ergebnisse beschreiben die Forscher vom RUB-Zentrum für Elektrochemie mit Kollegen der University of New South Wales im Journal of the American Chemical Society, online veröffentlicht am 23. September 2018.
Enormes Potenzial
Die Ergebnisse zeigen laut den Autoren das enorme Potenzial der Nanozyme. Sie wollen das Konzept nun mit verschiedenen chemischen Reaktionen testen und die Grundlagen der erhöhten katalytischen Aktivität detaillierter untersuchen.
„In Zukunft möchten wir die Arbeitsweise der Enzyme noch besser nachahmen können“, sagt Prof. Dr. Wolfgang Schuhmann, Zentrum für Elektrochemie. „Letztendlich soll das Konzept zu industriellen Anwendungen beitragen, um Energieumwandlungsprozesse unter Nutzung von regenerativ erzeugtem Strom effizienter zu machen.“
