Un medio ambiente, Un método eficiente y de bajo costo para la hidrogenación de grafeno con luz visible ha sido desarrollado por investigadores de la Universidad de Uppsala y AstraZeneca Gothenburg. Suecia. El estudio de investigación se presenta en un artículo en Comunicaciones de la naturaleza .

El estudio muestra que el grafeno, material de carbono bidimensional y de átomo delgado, reacciona con el ácido fórmico en una solución acuosa tras la irradiación con luz visible. En la reacción, El ácido fórmico actúa como hidrógeno enmascarado y se produce un material en el que se ha añadido mucho hidrógeno al grafeno. Se dice que el grafeno se ha hidrogenado. El estudio fue realizado por Assoc. El grupo de investigación del Prof. Henrik Ottosson en el Departamento de Química - Laboratorio Ångström, junto con colegas de Química, Física e Ingeniería en la Universidad de Uppsala y en AstraZeneca Gothenburg.

"La reacción es conveniente y barata, y el grafeno hidrogenado se puede aplicar en áreas como el almacenamiento de hidrógeno. Adicionalmente, Tras la funcionalización del grafeno, se puede abrir una banda prohibida y este hecho es de gran relevancia para las aplicaciones electrónicas. "dice Henrik Ottosson.

Todavía, La investigación del grafeno es un proyecto paralelo del grupo de Henrik Ottosson. El grupo normalmente estudia el comportamiento de varios hidrocarburos aromáticos tras la irradiación, y aplican una regla, la llamada regla de Baird, que se puede derivar a través de la mecánica cuántica aplicada químicamente.

Los compuestos químicos aromáticos tienen una estabilidad inherentemente alta y, a menudo, no son fáciles de degradar. El benceno es el compuesto aromático más conocido y más de la mitad de todos los compuestos químicos conocidos contienen grupos aromáticos.

La alta estabilidad de los compuestos aromáticos se explica por la regla "4n + 2" de Hückel, pero esta regla solo es válida para compuestos en sus estados básicos electrónicos. Tras la exposición a la luz de una determinada longitud de onda, los compuestos aromáticos alcanzan estados de excitación electrónica. Según Baird, los compuestos aromáticos en el estado fundamental se vuelven antiaromáticos y reactivos en el estado excitado. La regla, descuidado durante décadas, ahora se puede utilizar para describir varios comportamientos de compuestos aromáticos cuando se irradian.

Usando la regla de Baird, El grupo de Henrik Ottosson desarrolla nuevas reacciones iniciadas por la luz. Primero, estudiaron la adición de hidrosilanos a bencenos, naftaleno e hidrocarburos aromáticos policíclicos gradualmente más grandes (los hidrosilanos son compuestos que pueden considerarse análogos pesados ​​del hidrógeno). A pesar de que no es posible explicar si, y cómo, La regla de Baird se puede aplicar al grafeno (un hidrocarburo aromático policíclico esencialmente infinitamente grande), el grupo exploró la química del grafeno y encontró una reacción de adición muy eficiente al usar ácido fórmico.

En AstraZeneca se ven posibilidades interesantes para el futuro:

"Se ha vuelto más común aplicar reacciones iniciadas por la luz durante el desarrollo de nuevas moléculas en nuestros programas de investigación de medicamentos. Nos desafiamos a nosotros mismos para desarrollar continuamente métodos químicos más eficientes y amigables con el medio ambiente. El progreso reciente que hemos visto en fotoquímica, destacado por los resultados aquí, aumentará nuestras oportunidades de acceder a la química que nadie creía posible hace unos años. Además, Los materiales a base de grafeno tienen propiedades inherentes excepcionales. Existe una gran cantidad de posibles aplicaciones que podrían resultar en la próxima revolución biomédica, "dice Joakim Bergman, Unidad de Biotecnología de Medicamentos Innovadores y Desarrollo Temprano AstraZeneca Gothenburg.