Processi Fotochimici per Ossidazioni Selettive e Cattura di Anidride Carbonica con Fotosensibilizzatori Chinonici

The aim of the thesis is the development of photocatalytic processes, using quinones as photosensitizers, which can harness visible light, to promote the transformation of organic substrates and the capture of carbon dioxide. The quinone family combines high absorptivity in the visible region with high excited-state reduction potentials, making them effective acceptors of electrons and hydrogen atoms. Initially, this study focused on the selective photocatalytic oxidation of benzyl alcohol to benzaldehyde, as a model reaction, in organic solvent, combining the effect of quinones as photosensitizers and that of metal catalysts as co-catalysts. The project then focused on the oxidation, in aqueous media, to make the process green and sustainable, of glycerol to 1,3-dihydroxyacetone, using quinone photosensitizers and metal catalysts as co-catalysts. At the end the interaction, in aqueous media, between carbon dioxide and sodium anthraquinone-2-sulfonate was studied by photochemical and electrochemical approaches.

Il progetto di tesi riguarda lo sviluppo di processi fotocatalitici, utilizzando fotosensibilizzatori chinonici, in grado di sfruttare la luce visibile, per promuovere la trasformazione di sostanze organiche e la cattura di anidride carbonica. La famiglia dei chinoni combina un elevato assorbimento nella regione del visibile con alti potenziali di riduzione di stato eccitato, rendendoli efficaci accettori di elettroni e di atomi di idrogeno. Inizialmente questo studio è stato incentrato sull’ossidazione selettiva fotocatalitica dell’alcool benzilico a benzaldeide, come reazione modello, in solvente organico, combinando l’effetto dei chinoni come fotosensibilizzatori e quello di catalizzatori metallici come co-catalizzatori. In seguito, il progetto è stato focalizzato sull’ossidazione, in ambiente acquoso, per rendere il processo green e sostenibile, del glicerolo ad 1,3-diidrossiacetone, mediante l’utilizzo di fotosensibilizzatori chinonici e di catalizzatori metallici come co-catalizzatori. Infine, è stata studiata l’interazione in ambiente acquoso tra l’anidride carbonica ed il sodio antrachinone-2-solfonato, per via fotochimica ed elettrochimica.