Metallfotokatalysatorer används i stor utsträckning i en mängd olika tillämpningar, inklusive vattenklyvning, CO2-reduktion och organisk syntes. Dessa katalysatorer är emellertid ofta dyra och kan vara svåra att syntetisera. Organiska föreningar, å andra sidan, är vanligtvis mycket billigare och lättare att producera. Som ett resultat av detta finns ett växande intresse för att utveckla organiska fotokatalysatorer som alternativ till metallfotokatalysatorer.

Organiska fotokatalysatorer har flera fördelar jämfört med metallfotokatalysatorer. För det första är de vanligtvis mer stabila och mindre benägna att deaktiveras. För det andra kan de enkelt modifieras för att justera deras egenskaper för specifika applikationer. För det tredje är de ofta mer miljövänliga än metallfotokatalysatorer.

En lovande klass av organiska fotokatalysatorer är konjugerade polymerer. Konjugerade polymerer är sammansatta av alternerande enkel- och dubbelbindningar, vilket gör att de kan absorbera ljus och generera laddningsbärare. Dessa laddningsbärare kan sedan användas för att driva kemiska reaktioner.

Konjugerade polymerer har visat sig vara effektiva fotokatalysatorer för en mängd olika reaktioner, inklusive vattenspjälkning, CO2-reduktion och organisk syntes. Till exempel, i en studie användes en konjugerad polymerfotokatalysator för att dela vatten i väte och syre med en effektivitet på 12 %. I en annan studie användes en konjugerad polymerfotokatalysator för att reducera CO2 till metan med en effektivitet på 10 %.

Konjugerade polymerer är fortfarande i de tidiga utvecklingsstadierna, men de är lovande som billigare alternativ till metallfotokatalysatorer. Med ytterligare forskning kan konjugerade polymerer bli ett gångbart alternativ för en mängd olika fotokatalytiska tillämpningar.

Slutsats

Organiska föreningar har potential att vara billigare och mer miljövänliga alternativ till metallfotokatalysatorer. Konjugerade polymerer är en lovande klass av organiska fotokatalysatorer som har visat sig vara effektiva för en mängd olika reaktioner. Med ytterligare forskning kan konjugerade polymerer bli ett gångbart alternativ för en mängd olika fotokatalytiska tillämpningar.