Énergie durable : des chercheurs découvrent de nouvelles façons de contrôler l'absorption de la lumière avec des composés de fer
Des possibilités passionnantes pour les technologies durables
Une équipe de chercheurs d'Iéna et d'Ulm a mis au point une approche innovante pour influencer avec précision les propriétés des matériaux absorbant la lumière, appelés chromophores. Ils se sont concentrés sur des composés de fer spécifiques, démontrant que de petites modifications de leur structure chimique peuvent contrôler la façon dont ces composés réagissent à la lumière. Ces résultats ont été publiés dans le Journal of the American Chemical Society.
Des scientifiques de l'Institut Leibniz de technologie photonique (Leibniz IPHT) et des universités d'Iéna et d'Ulm ont montré que les propriétés de composés de fer spéciaux qui absorbent la lumière peuvent être influencées par de petites modifications de leur structure chimique. Ces modifications affectent ce que l'on appelle la deuxième sphère de coordination - une région de la molécule qui n'est pas directement liée à l'atome de fer mais qui influence néanmoins son comportement. En ajoutant des protons, les composés de fer réagissent différemment à la lumière qu'ils absorbent. Ces résultats sont importants car les complexes de fer peuvent être utilisés comme une alternative écologique et facilement disponible aux complexes de métaux rares tels que l'iridium ou le ruthénium dans la conversion de la lumière en énergie.
Comment les composés de fer absorbent et manipulent la lumière
Les chromophores sont des molécules qui absorbent la lumière et peuvent libérer l'énergie absorbée, par exemple par transfert d'électrons. Cette capacité des complexes à transférer des électrons à un partenaire de réaction après l'absorption de la lumière est d'une grande importance, notamment en photocatalyse, mais aussi en photovoltaïque. L'équipe du centre de recherche collaborative (CRC) CataLight des universités d'Ulm et d'Iéna vient de montrer que les composés de fer non seulement absorbent efficacement la lumière, mais que leurs propriétés peuvent être spécifiquement adaptées par de simples modifications chimiques, telles que l'ajout ou l'élimination de protons.
"Nous avons démontré pour la première fois que nous pouvons contrôler précisément l'absorption de la lumière par les complexes de fer grâce à leur environnement moléculaire, ce qui ouvre des perspectives intéressantes pour les technologies durables", explique le professeur Benjamin Dietzek-Ivanšić, porte-parole du CRC CataLight et chercheur au Leibniz IPHT et à l'université d'Iéna.
Ouvrir la voie à des solutions énergétiques durables
Ces nouvelles connaissances jettent les bases de futures études visant à optimiser davantage les composés de fer en vue de leur utilisation dans le domaine de la photovoltaïque, de la catalyse et d'autres processus chimiques durables. Alors que les recherches antérieures se sont souvent concentrées sur des matériaux coûteux, cette découverte de l'équipe d'Iéna et d'Ulm présente une alternative rentable et respectueuse de l'environnement.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Kamil Witas, Shruthi Santhosh Nair, Tamar Maisuradze, Linda Zedler, Heiner Schmidt, Pablo Garcia-Porta, Alexandra Stefanie Jessica Rein, Tim Bolter, Sven Rau, Stephan Kupfer, Benjamin Dietzek-Ivanšić, Dieter U. Sorsche; "Beyond the First Coordination Sphere─Manipulating the Excited-State Landscape in Iron(II) Chromophores with Protons"; Journal of the American Chemical Society, Volume 146, 2024-7-11
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