Cobalossime come catalizzatori per la semi-idrogenazione fotocatalitica di acetilene

Dopo aver studiato i concetti base della fotocatalisi, è stato considerato il suo impiego per la reazione di semi-idrogenazione fotocatalitica dell’acetilene ad etilene. L’impiego della fotocatalisi per questa reazione ha come obiettivo la produzione di etilene puro in modo più sostenibile rispetto ai processi attualmente utilizzati in industria. Questa tesi è, infatti, incentrata sullo studio del comportamento di una cobalossima impiegata come catalizzatore nella reazione fotocatalitica di idrogenazione parziale dell’acetilene ad etilene, condotta a temperatura ambiente e sfruttando luce con lunghezza d’onda nella regione del visibile. Le cobalossime sono complessi ottaedrici di cobalto(III) che presentano ligandi diossimato generalmente interconnessi tramite legami a idrogeno. Tipicamente, i due ligandi assiali sono alogeni e ligandi contenenti azoto, come piridine. In particolare, nel sistema fotocatalitico preso in esame, la cobalossima utilizzata presenta una piridina avente un sostituente elettron-donatore come ligando assiale inferiore ([Co(dmgH)2(4-OMePy)Cl]). Questo catalizzatore è stato confrontato, attraverso dei test fotocatalitici che permettono di misurare il numero di moli di C2H4 prodotte e la selettività del catalizzatore per la reazione che porta alla produzione di etilene, con una miscela catalitica contenente una cobalossima con una piridina non sostituita ([Co(dmgH)2PyCl]) come legante assiale inferiore, a parità di altre condizioni. In tal modo, si è studiato come la natura dei leganti presenti nei complessi di Co impiegati come catalizzatori influenzi la loro attività catalitica, più nello specifico, come un legante più fortemente elettron-donatore possa essere in grado di migliorare la performance catalitica, soprattutto dal punto di vista del numero di moli di C2H4 prodotte.