Progreso reciente de los fotocatalizadores de sulfuro metálico para la conversión de energía solar

Resumen Los ciclos fotoquímicos artificiales de solar a químico permiten que todo un entorno opere de manera más compleja, pero efectiva, para realizar la fotosíntesis natural. Sin embargo, dichos sistemas artificiales sufren de una falta de fotocatalizadores bien establecidos con la capacidad de captar el espectro solar y una rica densidad de sitios activos catalíticos. Beneficiándose de extensas investigaciones experimentales y teóricas, este obstáculo puede ser superado mediante el diseño de una plataforma fotocatalítica basada en sulfuro metálico con propiedades electrónicas, físicas y químicas predominantes. Estas propiedades ajustables pueden dotarlos de abundantes sitios activos, utilización favorable de la luz y transporte de carga acelerado para la conversión solar a química. Aquí se describe cómo algunas lecciones vitales extraídas de investigaciones anteriores se utilizan para promover el desarrollo adicional de sulfuro metálico para la fotosíntesis artificial, incluyendo la división del agua, la reducción de CO 2, la reducción de N 2 y la eliminación de contaminantes. Se discuten en detalle sus funciones, propiedades, estrategias sintéticas, problemas emergentes, principios de diseño y mecanismos funcionales intrínsecos para reacciones redox fotocatalíticas. Finalmente, se destacan los desafíos asociados y las perspectivas para la utilización de sulfuros metálicos y se vislumbran tendencias de desarrollo futuro en fotocatálisis.