Οι οργανικές ενώσεις δείχνουν υπόσχεση ως φθηνότερες εναλλακτικές λύσεις στους μεταλλικούς φωτοκαταλύτες
Οι φωτοκαταλύτες μετάλλων χρησιμοποιούνται ευρέως σε μια ποικιλία εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένης της διάσπασης νερού, της μείωσης του CO2 και της οργανικής σύνθεσης. Ωστόσο, αυτοί οι καταλύτες είναι συχνά δαπανηρές και μπορεί να είναι δύσκολο να συντεθούν. Οι οργανικές ενώσεις, από την άλλη πλευρά, είναι συνήθως πολύ φθηνότερες και ευκολότερες παραγωγής. Ως αποτέλεσμα, υπάρχει αυξανόμενο ενδιαφέρον για την ανάπτυξη οργανικών φωτοκαταλύτες ως εναλλακτικές λύσεις σε μεταλλικούς φωτοκαταλύτες.
Οι οργανικοί φωτοκαταλύτες έχουν αρκετά πλεονεκτήματα έναντι των μεταλλικών φωτοκαταλύτες. Πρώτον, είναι συνήθως πιο σταθεροί και λιγότερο επιρρεπείς στην απενεργοποίηση. Δεύτερον, μπορούν εύκολα να τροποποιηθούν για να συντονίσουν τις ιδιότητές τους για συγκεκριμένες εφαρμογές. Τρίτον, είναι συχνά πιο φιλικοί προς το περιβάλλον από τους μεταλλικούς φωτοκαταλύτες.
Μια υποσχόμενη κατηγορία οργανικών φωτοκαταλύτες είναι τα συζευγμένα πολυμερή. Τα συζευγμένα πολυμερή αποτελούνται από εναλλασσόμενους μεμονωμένους και διπλούς δεσμούς, τα οποία τους επιτρέπουν να απορροφούν το φως και να παράγουν φορείς φορτίου. Αυτοί οι φορείς φόρτισης μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν για την προώθηση χημικών αντιδράσεων.
Τα συζευγμένα πολυμερή έχουν αποδειχθεί ότι είναι αποτελεσματικοί φωτοκαταλύτες για μια ποικιλία αντιδράσεων, συμπεριλαμβανομένης της διάσπασης του νερού, της μείωσης του CO2 και της οργανικής σύνθεσης. Για παράδειγμα, σε μία μελέτη, χρησιμοποιήθηκε ένας συζευγμένος φωτοκαταλύτης πολυμερούς για τη διάσπαση του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο με απόδοση 12%. Σε άλλη μελέτη, χρησιμοποιήθηκε ένας συζευγμένος φωτοκαταλύτης πολυμερούς για τη μείωση του CO2 σε μεθάνιο με απόδοση 10%.
Τα συζευγμένα πολυμερή εξακολουθούν να βρίσκονται στα αρχικά στάδια ανάπτυξης, αλλά δείχνουν μεγάλη υπόσχεση ως φθηνότερες εναλλακτικές λύσεις σε μεταλλικούς φωτοκαταλύτες. Με περαιτέρω έρευνα, τα συζευγμένα πολυμερή θα μπορούσαν να γίνουν μια βιώσιμη επιλογή για μια ποικιλία φωτοκαταλυτικών εφαρμογών.
Συμπέρασμα
Οι οργανικές ενώσεις έχουν τη δυνατότητα να είναι φθηνότερες και πιο φιλικές προς το περιβάλλον εναλλακτικές λύσεις σε μεταλλικούς φωτοκαταλύτες. Τα συζευγμένα πολυμερή είναι μια πολλά υποσχόμενη κατηγορία οργανικών φωτοκαταλύτες που έχουν αποδειχθεί ότι είναι αποτελεσματικές για μια ποικιλία αντιδράσεων. Με περαιτέρω έρευνα, τα συζευγμένα πολυμερή θα μπορούσαν να γίνουν μια βιώσιμη επιλογή για μια ποικιλία φωτοκαταλυτικών εφαρμογών.
