BESSY的国际团队 II取得了突破。他们首次成功研究了过渡金属的电子状态，并从数据中得出了其催化作用的可靠结论。这些结果对过渡金属催化系统未来的应用具有一定的指导意义。
自然界中的许多重要过程都依赖于催化剂，催化剂是促进反应的原子或分子，但它们本身并没有改变。一个例子是植物的光合作用，只有在蛋白质复合物的帮助下才能实现，而蛋白质复合物的中心由四个锰原子中心组成。正如人们所说，氧化还原反应往往在这种过程中起着关键作用。反应物通过电子吸收或释放被氧化而恢复。催化氧化还原过程通常只有在适当的催化剂下才能成功，过渡金属在其中起着重要作用。
这些过渡金属，特别是它们的氧化还原状态，可以用软X射线检测，因为电子状态可以用X射线光谱精确测量。过渡金属2p壳层中的电子在所谓的L边吸收光谱中受到刺激，从而占据了自由d轨道。能量差可以通过X射线吸收光谱来确定，它以已知的方式反映分子或催化剂的氧化状态。然而，在氧化还原反应过程中，很难验证电子被催化剂吸收或释放的确切位置，即催化剂中电荷密度随氧化状态的变化。这主要是由于缺乏可靠的方法来描述催化剂分子在基态和激发态中的电荷密度，以及难以获得可靠的实验数据。如果过渡金属位于大型复杂的有机分子复合物中，就像它们通常用于真正的氧化还原催化剂一样，那么它们的研究就变得极其困难，因为x射线会对样品造成损害。
现在来自赫尔姆霍兹柏林中心，乌普萨拉大学(瑞典)、伯克利劳伦斯伯克利国家实验室(美国)、通过BESSY，曼彻斯特大学(英国)和斯坦福大学(美国)SLAC国家加速器实验室的一个国际团队 II的操作测量首次成功研究了不同氧化状态的锰原子，即不同氧化阶段的锰原子。为此，philippe wernet和他的团队将样品引入不同的溶剂中，用x射线检查这些液体的喷射，并将其数据与乌普萨拉大学马库斯伦德伯格小组的新计算进行比较。研究人员成功地确定了x射线吸收光谱随氧化态的变化，最重要的是为什么会发生变化。
“我们将一种新型的实验装置与量子化学计算相结合。在我们看来，我们在了解有机金属催化剂方面取得了突破。”网说。“我们可以第一次经验地检查和验证氧化和还原的计算，它不是局部发生在金属上，而是发生在整个分子上。”
这些发现是未来在更复杂的系统中工作的基石，如光合作用中的四锰簇。它们将促进对锰催化剂氧化还原过程的新理解。
