Fotoredoksikatalyysi

Fotoredoksikatalyysi on kemiallinen prosessi, jossa valoenergialla ajetaan redox-reaktioita. Tämä menetelmä hyödyntää fotokatalyyttiä, joka absorboi valoa ja virittyy korkeampaan energiatilaan. Viritetty katalyytti voi sitten siirtää elektronin toiselle molekyylille (pelkistys) tai ottaa vastaan elektronin toiselta molekyyliltä (hapetus), aloittaen tai edistäen näin kemiallista reaktiota.

Prosessiin kuuluu tyypillisesti fotokatalyytin, substraatin ja usein myös toisen reagenssin, kuten hapettimen tai pelkistimen, läsnäolo. Valon absorptio saa aikaan fotokatalyytin virittymisen, minkä jälkeen seuraa elektroninsiirtotapahtuma substraatin kanssa. Tämä synnyttää reaktiivisia radikaaleja tai ionisia välituotteita, jotka reagoivat edelleen muodostaen lopullisia tuotteita. Fotoredoksikatalyysi voi tapahtua sekä homogeenisessa että heterogeenisessa faasissa riippuen katalyytin ja reagenssien olomuodosta.

Tällä menetelmällä on laaja sovellusalue kemiassa, mukaan lukien orgaaninen synteesi, materiaalitiede ja ympäristökemia. Sitä käytetään muun muassa polymerisaatioissa, C-C-sidosten muodostuksessa, funktionaalisten ryhmien muunnoksissa ja saasteiden hajottamisessa. Fotoredoksikatalyysi tarjoaa usein miedomman ja selektiivisemmän tavan suorittaa kemiallisia reaktioita verrattuna perinteisiin menetelmiin, mikä tekee siitä houkuttelevan vaihtoehdon kestävän kemian edistämiseksi.