Za pomysłem wykorzystania promieni słonecznych w tzw. katalizie plazmonowej stoją przedstawiciele Uniwersytetu w Helsinkach, którzy zaprezentowali szczegóły w tej sprawie na łamach Angewandte Chemie International Edition.
Czytaj też: Tajemniczy wir na Słońcu. Nie wiadomo, skąd się wziął
Jak wynika z przeprowadzonych eksperymentów, promieniowanie światła widzialnego może być wykorzystane do kierowania ścieżką reakcji od uwodornienia do homosprzęgania. W efekcie zmienia się charakter produktów powstałych z i bez oświetlenia światłem widzialnym. Wykorzystanie światła widzialnego do przyspieszenia reakcji chemicznych poprzez katalizę plazmonową powinno zapewnić szereg korzyści, między innymi w postaci łagodniejszych warunków reakcji w stosunku do reakcji konwencjonalnie prowadzonych z udziałem wysokich temperatur i ciśnień.
Oczywiście pojawia się podstawowe pytanie: czym w ogóle jest kataliza plazmonowa? Ta polega na wykorzystaniu grupowych oscylacji elektronów w nanocząstkach metali i prowadzi do wzmocnienia reakcji chemicznych. Realizacja takiego scenariusza jest kusząca dla świata nauki, ponieważ powinna doprowadzić do ograniczenia ilości energii potrzebnej do napędzania reakcji chemicznych i zwiększenia szybkości reakcji.
Słońce może napędzać reakcje chemiczne, przyspieszając je i obniżając ostateczne koszty
Kiedy w reakcji chemicznej bierze udział katalizator, może dojść do przyspieszenia przemian molekularnych. Kluczowe jest jednak to, by sam katalizator nie był zużywany w czasie zachodzenia reakcji. Zastosowanie nanocząstek jako katalizatorów wpływa na produkcję bardzo zróżnicowanych substancji, choćby w postaci paliw czy leków. Gdyby reakcja katalizy zachodziła wydajniej, możliwe powinno być zmniejszenie jej negatywnego wpływu na środowisko oraz usprawnienie całego procesu produkcji.
Czytaj też: Sztuczna fotokataliza jest możliwa. Na jej potrzeby powstał 10-krotnie bardziej wydajny półprzewodnik
Ważne jest jednocześnie, aby kontrolować selektywność reakcji. Jeśli tak się nie stanie, niektóre mogą okazać się niepożądane. Gdyby natomiast się to udało, to zachodzące procesy będą wydajniejsze, a co za tym idzie – bardziej opłacalne. W ostatecznym rozrachunku możliwe powinno być ograniczenie czasu, zasobów i energii przeznaczanych na realizację wybranych zadań.
