Caminhos de Reação para a Fotossíntese Sustentável do Peróxido de Hidrogênio por Fotocatalisadores de Polímero

Aproveitar a energia solar para gerar peróxido de hidrogênio (H2O2) a partir de H2O e O2 via fotossíntese artificial é uma rota atraente, uma vez que essa abordagem utiliza apenas a luz solar como fonte de energia. Polímeros orgânicos emergiram como uma classe promissora de materiais para a produção de H2O2 movida a energia solar, devido a seus blocos de construção moleculares virtualmente ilimitados e ricas reações de formação de ligações. Esta característica distinta leva à existência de diferentes caminhos de reação caracterizados por diferentes números de transferência de elétrons. Para a fotossíntese geral de H2O2, a reação de redução de O2 e a reação de oxidação de H2O devem ocorrer simultaneamente. Assim, insights profundos sobre esses caminhos de reação são cruciais para a produção de H2O2 movida a energia solar, com o objetivo final de direcionar esses caminhos para otimizar a eficiência. Nesta perspectiva, focamos principalmente no progresso de ponta no desenvolvimento de fotocatalisadores de polímero para a fotossíntese geral de H2O2 via acoplamento de diferentes reações de redução de O2 e oxidação de H2O. Também apresentamos desafios e oportunidades chave no desenvolvimento de fotocatalisadores de polímero para a produção de H2O2 no futuro. Polímeros orgânicos oferecem um amplo espaço de design em nível molecular. Eles agora encontraram aplicações extensas em reações fotoquímicas movidas a energia solar. Portanto, esta perspectiva serve como um guia para projetar fotocatalisadores de polímero em direção à fotossíntese sustentável de H2O2 e tem implicações significativas para o futuro desenvolvimento de materiais poliméricos na ampla área de pesquisa de conversão de energia solar em energia química.