Organiske forbindelser viser lovende som billigere alternativer til metalfotokatalysatorer

Metalfotokatalysatorer anvendes i vid udstrækning i en række forskellige anvendelser, herunder vandspaltning, CO2-reduktion og organisk syntese. Imidlertid er disse katalysatorer ofte dyre og kan være svære at syntetisere. Organiske forbindelser er derimod typisk meget billigere og nemmere at fremstille. Som følge heraf er der stigende interesse for at udvikle organiske fotokatalysatorer som alternativer til metalfotokatalysatorer.

Organiske fotokatalysatorer har flere fordele i forhold til metalfotokatalysatorer. For det første er de typisk mere stabile og mindre tilbøjelige til at blive deaktiveret. For det andet kan de let modificeres for at justere deres egenskaber til specifikke applikationer. For det tredje er de ofte mere miljøvenlige end metalfotokatalysatorer.

En lovende klasse af organiske fotokatalysatorer er konjugerede polymerer. Konjugerede polymerer er sammensat af skiftende enkelt- og dobbeltbindinger, som tillader dem at absorbere lys og generere ladningsbærere. Disse ladningsbærere kan derefter bruges til at drive kemiske reaktioner.

Konjugerede polymerer har vist sig at være effektive fotokatalysatorer til en række forskellige reaktioner, herunder vandspaltning, CO2-reduktion og organisk syntese. For eksempel, i en undersøgelse blev en konjugeret polymer fotokatalysator brugt til at spalte vand i brint og oxygen med en effektivitet på 12%. I en anden undersøgelse blev en konjugeret polymer fotokatalysator brugt til at reducere CO2 til metan med en effektivitet på 10 %.

Konjugerede polymerer er stadig i de tidlige udviklingsstadier, men de viser meget lovende som billigere alternativer til metalfotokatalysatorer. Med yderligere forskning kan konjugerede polymerer blive en levedygtig mulighed for en række fotokatalytiske applikationer.

Konklusion

Organiske forbindelser har potentiale til at være billigere og mere miljøvenlige alternativer til metalfotokatalysatorer. Konjugerede polymerer er en lovende klasse af organiske fotokatalysatorer, der har vist sig at være effektive til en række forskellige reaktioner. Med yderligere forskning kan konjugerede polymerer blive en levedygtig mulighed for en række fotokatalytiske applikationer.