As células de combustível à base de hidrogênio são uma promessa para a geração de energia sustentável, mas para se tornarem práticos, eles precisam ser mais eficientes e econômicos. Cientistas do Centro de Eletrocatálise Molecular (CME) do Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) estão trabalhando para compreender a reatividade fundamental de H ₂ que poderia contribuir para tornar o hidrogênio uma fonte de combustível mais amplamente utilizada. Trabalhando com um complexo paramagnético à base de ferro raro, uma equipe de pesquisa baseada em CME pela primeira vez relatou o mecanismo de reatividade do hidrogênio e explicou em detalhes como os átomos de hidrogênio são transferidos. Seu estudo, "H ₂ Obrigatório, Dividindo, e transferência de átomo de hidrogênio líquido em um complexo de ferro paramagnético, "aparece no Jornal da American Chemical Society .

Os complexos de dihidrogênio paramagnéticos são difíceis de estudar porque não podem ser examinados usando o método tradicional de espectroscopia de ressonância magnética nuclear. A equipe de pesquisa CME combinou cinética, espectroscópico, eletroquímico, e evidências computacionais para revelar que a reação do complexo de ferro começa a partir de uma única molécula de hidrogênio (H ₂ ) ligado ao metal. A reação subsequente prossegue através de uma clivagem incomum da ligação H-H de H ₂ mediada por dois centros de ferro. Complexos de metal em que o hidrogênio (H ₂ ) se liga ao metal são intermediários-chave em muitas reações catalíticas importantes para conversões de energia.

"Apenas muito poucos complexos de dihidrogênio paramagnéticos foram relatados, e suas reações não foram exploradas, "disse Morris Bullock, diretor do CME. "Esta reação notável contribui com uma nova compreensão fundamentalmente importante para orientar o projeto de novos catalisadores e eletrocatalisadores."