Het juiste mechanisme van de oxidatie van water volgens de Duitse onderzoekers

Water wordt tijdens de fotosynthese geoxideerd door een mangaan(IV)complex, zeggen onderzoekers van het Max-Planck-Institut für chemische Energiekonversion. Een uitgebreide analyse van eerdere onderzoeken lijkt te bewijzen dat dit het echte mechanisme is, melden zij in Chemical Science.

Fotosynthese zet water om in zuurstof en waterstof. Als we dit proces kunnen nabootsen, kan waterstof misschien wel een goedkope brandstof worden. Helaas is er nog niet duidelijk wat er nu precies gebeurt, behalve dat er mangaancomplexen bij de reactie betrokken zijn.

Er zijn inmiddels twee mechanismes bekend die de reactie kunnen verklaren. De wetenschap is er echter nog niet over uit welk mechanisme klopt. Het verschil zit voornamelijk in de valentie van de vier mangaanmoleculen. Het ene mechanisme verloopt via mangaanmoleculen met een hoge valentie (IV), terwijl volgens het andere mechanisme lagere valenties (III) de voorkeur hebben.

De groep van Dimitrios Pantazis heeft alle mogelijke mangaancomplexen bekeken om erachter te komen welk mechanisme klopt. Naast hun eigen computersimulaties hebben ze ook veel data uit eerdere onderzoeken gebruikt. Hieruit bleek dat het hoge valentie mechanisme mooi overeen kwam met experimentele waarden en het andere mechanisme niet. Er lijkt dus een einde te komen aan de discussie rondom dit mechanisme.