Las pilas de combustible a base de hidrógeno son prometedoras para la generación de energía sostenible, pero para que sean prácticos, deben ser más eficientes y rentables. Los científicos del Centro de Electrocatálisis Molecular (CME) del Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) están trabajando para comprender la reactividad fundamental de H ₂ que podría contribuir a hacer del hidrógeno una fuente de combustible más utilizada. Trabajando con un raro complejo paramagnético a base de hierro, Un equipo de investigación de CME informó por primera vez el mecanismo de reactividad del hidrógeno y explicó en detalle cómo se transfieren los átomos de hidrógeno. Su estudio, "H ₂ Vinculante, Terrible, y transferencia neta de átomos de hidrógeno en un complejo de hierro paramagnético, "aparece en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense .

Los complejos de dihidrógeno paramagnéticos son difíciles de estudiar porque no pueden examinarse utilizando el método tradicional de espectroscopia de resonancia magnética nuclear. El equipo de investigación de CME combinó cinética, espectroscópico electroquímico y evidencia computacional para revelar que la reacción del complejo de hierro comienza a partir de una sola molécula de hidrógeno (H ₂ ) unido al metal. La siguiente reacción procede a través de una ruptura inusual del enlace H-H de H ₂ mediada por dos centros de hierro. Complejos metálicos en los que el hidrógeno (H ₂ ) se une al metal son intermedios clave en muchas reacciones catalíticas importantes para las conversiones de energía.

"Solo se han informado unos pocos complejos de dihidrógeno paramagnéticos, y sus reacciones no han sido exploradas, "dijo Morris Bullock, director del CME. "Esta notable reacción aporta una nueva comprensión fundamentalmente importante para guiar el diseño de nuevos catalizadores y electrocatalizadores".