Uma equipe de pesquisadores de Jena e Ulm desenvolveu uma abordagem inovadora para influenciar precisamente as propriedades de materiais absorventes de luz, os chamados cromóforos. Eles se concentraram em compostos de ferro específicos, demonstrando que pequenas mudanças em sua estrutura química podem controlar como esses compostos reagem à luz. As descobertas promovidas pela German Research Foundation foram publicadas no prestigiado “Journal of the American Chemical Society”.
Cientistas das Universidades de Jena e Ulm e do Instituto Leibniz de Tecnologia Fotônica (Leibniz IPHT) mostraram que as propriedades de compostos especiais de ferro que absorvem luz podem ser influenciadas por pequenas mudanças em sua estrutura química. Essas mudanças afetam a chamada segunda esfera de coordenação – uma região da molécula que não está diretamente ligada ao átomo de ferro, mas, no entanto, influencia seu comportamento. Ao adicionar prótons, os compostos de ferro reagem de forma diferente à luz que absorvem. Essas descobertas são importantes porque os complexos de ferro podem ser usados como uma alternativa ambientalmente amigável e prontamente disponível aos complexos de metais raros, como irídio ou rutênio, na conversão de luz em energia.
Como os compostos de ferro absorvem e manipulam a luz
Cromóforos são moléculas que absorvem luz e podem liberar a energia absorvida, por exemplo, por transferência de elétrons. Essa capacidade dos complexos de transferir elétrons para um parceiro de reação após a absorção de luz é de grande importância, especialmente na fotocatálise, mas também na energia fotovoltaica. A equipe do Centro de Pesquisa Colaborativa (CRC) CataLight nas Universidades de Ulm e Jena mostrou agora que os compostos de ferro não apenas absorvem luz de forma eficiente, mas que suas propriedades podem ser especificamente adaptadas por modificações químicas simples – como a adição ou remoção de prótons.
“Demonstramos pela primeira vez que podemos controlar com precisão a absorção de luz de complexos de ferro por meio de seu ambiente molecular, abrindo possibilidades interessantes para tecnologias sustentáveisdiz Benjamin Dietzek-Ivan¨ic, porta-voz do CRC CataLight e pesquisador da Universidade de Jena. E Leibniz IPHT.
Abrindo caminho para soluções de energia sustentável
Essas novas percepções estabelecem a base para estudos futuros para otimizar ainda mais os compostos de ferro para uso em fotovoltaicos, catálise e outros processos químicos sustentáveis. Embora pesquisas anteriores tenham frequentemente se concentrado em materiais caros, esta descoberta da equipe em Jena e Ulm apresenta uma alternativa econômica e ecologicamente correta.
