Über welche Distanz kann sich ein Proton in Wasser bemerkbar machen?

1. Dezember 2022

Foto: Erik T. J. Nibbering

Sauerstoff-Röntgenabsorptionsspektren des Wassermonomers und des hydratisierten Protonen­komplexes, der durch Mischung von HI und H₂O im Verhältnis 1 : 8 bzw. 1 : 3.5 erzeugt wurde. Die Spektren des Wassermonomers, der Wassermoleküle der Hydrathülle und des inneren H7O3+-Komplexes zeigen deutliche Unterschiede in der Vor-, Haupt- und Nachkante.

Ein internationales Forschungsteam hat wichtige Erkenntnisse über die elektronische Struktur hydratisierter Protonenkomplexe in Lösung gewonnen: Die Beteiligung einer bestimmten Anzahl von Wassermolekülen bei der Aufnahme eines überschüssigen Protons in wässriger Umgebung weist eine strukturelle Hierarchie auf, die weitreichender ist als häufig angenommen wird. Diese neue Erkenntnis könnte wichtig sein im Verständnis von Protonentransport bei der Energieumwandlung in Brennstoffzellen oder der Signalübertragung in Transmembranproteinen.

An der Arbeit waren Forschungsteams des Max-Born-Instituts, der Universität Hamburg und des Exzellenzclusters "CUI: Advanced Imaging of Matter", der Universität Stockholm, der Ben-Gurion-Universität des Negev und der Universität Uppsala beteiligt.

Lesen Sie die vollständige Pressemitteilung des Max-Born-Instituts.

Originalpublikation

M. Ekimova, C. Kleine, J. Ludwig, M. Ochmann, T. E. G. Agrenius, E. Kozari, D. Pines, E. Pines, N. Huse, Ph. Wernet, M. Odelius and E. T. J. Nibbering

"Von lokalen kovalenten Bindungen zu langreichweitigen elektrischen Wechselwirkungen der Protonenhydratation"

Angewandte Chemie 61, e202211066 (2022)

DOI: 10.1002/ange.202211066