p Fotocatalisadores absorvem energia da luz para fazer uma reação química acontecer. O fotocatalisador mais conhecido é talvez a clorofila, o pigmento verde das plantas que ajuda a transformar a luz do sol em carboidratos. Embora os carboidratos possam estar caindo em desuso, a fotocatálise está atraindo mais atenção do que nunca. Em um processo fotocatalítico, luz incide em um fotocatalisador, aumenta a energia de seus elétrons e faz com que rompam suas ligações e se movam livremente através do catalisador. Esses elétrons "excitados" então reagem com as matérias-primas de uma reação química para produzir os produtos desejados. Uma das principais prioridades no campo da pesquisa de energia alternativa é o uso de fotocatalisadores para converter a energia solar em combustível, um processo denominado "produção solar para combustível". p Em um artigo publicado em Avaliações de Química de Coordenação , Dr. Changlei Xia, da Universidade Florestal de Nanjing, China; Dr. Kent Kirlikovali da Northwestern University, NÓS.; Dr. Thi Hong Chuong Nguyen, Dr. Xuan Cuong Nguyen, Dr. Quoc Ba Tran, e Dr. Chinh Chien Nguyen da Duy Tan University, Vietnã; Dr. Minh Khoa Duong e Dr. Minh Tuan Nguyen Dinh da Universidade de Da Nang, Vietnã; Dr. Dang Le Tri Nguyen da Universidade Ton Duc Thang, Vietnã; Dr. Pardeep Singh e Dr. Pankaj Raizada da Universidade Shoolini, Índia; Dr. Van-Huy Nguyen da Binh Duong University, Vietnã; Dr. Soo Young Kim e Dr. Quyet Van Le da Universidade da Coreia, Coreia do Sul; Dr. Laxman Singh da Patliputra University, Índia; e Dr. Mohammadreza Shokouhimer da Universidade Nacional de Seul, Coreia do Sul, destacaram o potencial de estruturas orgânicas covalentes (COFs), uma nova classe de materiais que absorvem luz, na produção de energia solar para combustível.

p Como o Dr. Pardeep Singh explica, "A energia solar foi aproveitada com sucesso para produzir eletricidade, mas ainda não somos capazes de produzir combustíveis líquidos com eficiência. Esses combustíveis solares, como hidrogênio, poderia ser um suprimento abundante de produtos sustentáveis, armazenável, e energia portátil. "

p A especialidade dos COFs reside na sua capacidade de melhorar a catálise e adicionar moléculas substituintes especiais chamadas "grupos funcionais" à sua estrutura, fornecendo uma maneira de contornar as limitações dos fotocatalisadores existentes. Isso se deve a certas propriedades favoráveis ​​dos COFs, como estabilidade química, porosidade controlável, e forte deslocalização de elétrons, o que os torna mais estáveis.

p Como o nome sugere, COFs consistem em moléculas orgânicas que são unidas em uma estrutura que pode ser adaptada para se adequar a várias aplicações. Além disso, forte deslocamento de elétrons significa que, ao contrário de fotocatalisadores semicondutores, os elétrons excitados se recombinam no meio do caminho apenas raramente, resultando em mais elétrons excitados para a reação química. Uma vez que essas reações ocorrem na superfície do fotocatalisador, a área de superfície aumentada e a porosidade modificável dos COFs são uma grande vantagem. Os fotocatalisadores COF encontram aplicação na conversão de água em hidrogênio, e a produção de metano a partir do dióxido de carbono, prometendo assim o duplo benefício de produzir combustível e mitigar o aquecimento global. Além disso, eles podem até ajudar na fixação de nitrogênio, produção de plásticos, e armazenamento de gases.

p Um novo tipo de COF, Estruturas de triazina covalente (CTFs), estão atualmente na vanguarda da pesquisa de produção de hidrogênio. Os CTFs têm 20-50 vezes a capacidade de produzir hidrogênio, em comparação com fotocatalisadores grafíticos, tornando-os uma opção muito promissora para a produção futura de combustível.

p Contudo, antes de colocarmos o carro movido a energia solar na frente dos bois, é importante observar que os fotocatalisadores baseados em COF estão em um estágio inicial de desenvolvimento e ainda não produzem combustível de forma tão eficiente quanto seus equivalentes baseados em semicondutores. No entanto, suas excelentes propriedades e diversidade estrutural os tornam candidatos promissores para futuras pesquisas de energia solar para combustível e uma solução viável para a crise energética em curso. "A questão mais essencial é explorar catalisadores derivados de COFs robustos para as aplicações desejadas. Pode-se esperar que os fotocatalisadores baseados em COF atinjam um novo marco nos próximos anos, "conclui o otimista Dr. Pankaj Raizada.

p De fato, um futuro baseado em energia limpa não parece tão distante.