Latvijas zinātnieki sadarbībā ar Eiropas partneriem ir izstrādājuši līdz šim vispilnīgāko elektrokatalīzes teorētisko ietvaru, kas var kļūt par pamatu nākamās paaudzes degšūnām, elektrolīzeriem un citām tīrās enerģijas tehnoloģijām. Pētījums publicēts žurnālā Chemical Society Reviews un iezīmē būtisku soli elektroķīmisko procesu izpratnē. Starp tā autoriem ir arī Latvijas Universitātes Medicīnas un dzīvības zinātņu fakultātes asociētais tenūrprofesors Dr. chem. Vladislavs Ivanistsevs ( Vladislav Ivaništšev ).
Apskatraksta pamatā ir detalizēts skaidrojums par mērogošanas attiecībām — fundamentāliem ķīmijas likumiem, kas sasaista reakcijas soļu enerģētiku un nosaka jebkura katalizatora veiktspējas robežas.
Elektrokatalīzi bieži attēlo kā vulkānu, jo šāda analoģija palīdz izskaidrot, kāpēc viens katalizators darbojas labāk nekā cits. Mērogošanas attiecības nosaka ceļus, pa kuriem var kāpt augšup pa šā vulkāna virsmu, un katrs solis pa to atbilst kādam iespējamam katalizatoram. Virsotne attēlo ideālo katalizatoru, ko cenšas sasniegt visi pētnieki. Jo augstāk ir uzkāpts, jo aktīvāks ir tur esošais katalizators. Tomēr vēl nesen bija zināms tikai viens ceļš uz virsotni. Šis apskatraksts parāda, ka šādu ceļu ir daudz vairāk, un daži no tiem var aizvest līdz pat pašai virsotnei.
Pēc Dr. chem. Vladislava Ivanistseva teiktā, ar šīm zināšanām ir iespējams sasniegt pat ideālo katalizatoru: "Mēs parādām, ka mērogošanas attiecības var apzināti ietekmēt, mainot katalītiskās vietas ģeometriju."
Autoru demonstrētā galvenā atziņa ir jauns princips "ne pārāk tuvu, ne pārāk tālu", kas attiecas uz atomu savstarpējo attālumu reakcijas norises vietā. Tas papildina klasisko Sabatjē principu “ne pārāk stipri, ne pārāk vāji”, kas attiecas uz starpproduktu piesaistes stiprumu. Kopā šie principi paver vairākus iespējamos ceļus uz "virsotni", lielākā daļa no kuriem vēl nav izpētīti.
Lasiet rakstu žurnālā Chemical Society Reviews.
