p O hidrogênio para uso energético pode ser extraído de forma ecologicamente correta da água e da luz solar, usando nanopartículas de polímero composto fotocatalítico desenvolvidas por pesquisadores da Universidade de Uppsala. Em testes de laboratório, esses 'pontos de polímero' mostraram desempenho e estabilidade promissores. O estudo foi publicado no Jornal da American Chemical Society . p Como devemos atender à demanda futura por energia sustentável é uma questão muito debatida. Uma rota viável é o hidrogênio, que podem ser produzidos a partir de recursos renováveis:água e energia solar. Mas o processo requer o que é conhecido como fotocatalisadores. Tradicionalmente, estes foram feitos de materiais à base de metal que muitas vezes são tóxicos. Em vez de, um grupo de pesquisa liderado por Haining Tian no Laboratório Ångström da Universidade de Uppsala está trabalhando para desenvolver fotocatalisadores orgânicos nanométricos - pontos de polímero - projetados para serem ecologicamente corretos e econômicos.

p Uma vez que os pontos de polímero (Pdots) são tão pequenos, eles são distribuídos uniformemente na água. Comparado com fotocatalisadores tradicionais, isso fornece uma superfície de reação maior, o que significa que mais luz pode ser armazenada na forma de gás hidrogênio. O grupo de pesquisa já desenvolveu um Pdot contendo três componentes. Em testes, a partícula mostrou desempenho catalítico e estabilidade muito bons.

p "Combinar vários componentes que absorvem luz em diferentes comprimentos de onda é a maneira mais fácil de criar um sistema no qual todas as superfícies visíveis capturam luz. Mas fazer com que esses componentes funcionem bem juntos em um sistema fotocatalítico é um desafio, "diz Haining Tian, Professor Associado (Docente) de Físico-Química na Universidade de Uppsala.

p Para investigar o quão bem os vários componentes funcionam juntos, Tian e seus colegas usaram técnicas espectroscópicas nas quais o Pdot foi exposto à luz por um determinado período de tempo. Eles foram, portanto, capazes de seguir como os intermediários fotoquímicos foram criados e, sob iluminação, desaparecido.

p "É empolgante ver que tanto a transferência ultrarrápida de energia quanto a transferência de elétrons ocorrem em uma partícula, e que isso ajuda o sistema a fazer uso da luz e separar a carga para o processo catalítico, "diz o principal autor do estudo, Aijie Liu, um pesquisador de pós-doutorado no Departamento de Química - Laboratório Ångström.

p Os pesquisadores conseguiram otimizar o sistema de pontos de polímero de componente triplo para que catalise a conversão da energia solar em hidrogênio com uma taxa de eficiência de 7% a 600 nanômetros (nm). Isso é significativamente melhor do que 0,3% a 600 nm obtido pelo grupo quando eles estavam trabalhando em Pdots consistindo em apenas um componente. Um problema foi anteriormente que os fotocatalisadores se degradam prematuramente, mas agora os pesquisadores foram incapazes de discernir qualquer degradação distinta, mesmo depois de 120 horas de teste.