Mostres del fotocatalitzador
	Temes relacionats: Un nou catalitzador per a la petroquímica redueix un 30% el cost del procés Un catalitzador ecològic per tractar aigües contaminades per nitrats Nou catalitzador per obtenir etilè

Investigadors de l'Institut de Tecnologia Química (centre mixt del CSIC i la Universitat Politècnica de València) han desenvolupat un nou fotocatalitzador més actiu i estable que els convencionals. La nova tecnologia dota de major duresa i durabilitat als materials composites, i purifica de manera eficaç els ambients contaminats.

L'aspecte innovador introduït pels investigadors en el fotocatalitzador és que el sensibilitzador fotoquímic, necessari per a l'inici de la reacció orgànica (en aquest cas, el catió de tiopirili), està encapsulat en una matriu de zeolites.

El fotocatalitzador té aplicacions directes en processos de fotopolimerització de resines compostes, per a material de farciment en odontologia i en la preparació d'altres materials d'alta resistència com poden ser els recobriments de superfícies utilitzades per a carrosseries de vehicles o per a cascos d'embarcacions.

També és eficaç per al tractament d'aire, per tal d'evitar la presència de compostos orgànics indesitjats. Tal com explica Hermenegildo García, investigador de l'Institut de Tecnologia Química (CSIC-UPV) i responsable de l'estudi, "el fotocatalitzador pot eliminar bacteris, floridures i virus en espais que així ho requereixin, mitjançant el sistema de tractament de l'aire". Igualment, serveix per evitar que aquests microorganismes s'instal·lin en paraments i sostres "si s'aplica el fotocatalizador en la pintura dels mateixos i sempre que s'exposin aquests a una font lumínica".

En abocaments tòxics

En un cas hipotètic d'abocament de compostos tòxics, les zones afectades es cobririen amb una capa de aluminosilicat que contindria el fotocatalitzador, el qual, gràcies a la seva gran porositat, absorbiria els productes tòxics i, sota els efectes de la radiació solar, els convertiria en diòxid de carboni.

"Aquesta tecnologia evitaria la intoxicació de persones i serviria per a pal·liar els efectes de desastres mediambientals", afegeix el catedràtic. Un avantatge del material és que no seria necessària la seva recuperació i recollida després utilitzar-lo, ja que no és perjudicial per al medi ambient.

El fotocatalizador també és d'interès per a la indústria de fabricació de materials composites i per a la generació de radicals hidroxilo en presència de molècules d'aigua, espècie química utilitzada en la degradació de compostos orgànics. Es tracta de materials d'alt valor utilitzats com productes auxiliars en la indústria química. També pot aplicar-se en els sistemes fotolitogràfics per imprimir imatges en superfícies dures com pedres o marbres.

També pot utilitzar-se en sistemes de tractament d'aire, per eliminar eliminar bacteris, floridures i virus, o en en les pintures, per evitar que aquests microorganismes s'instal·lin en les zones pintades

Actualment, els processos fotocatalítics estan arribant a un elevat grau de maduresa tecnològica, principalment pel que fa a l'eliminació de compostos perillosos i per a enduriment de composites. L'eliminació de contaminants en l'aire mitjançant la fotocatàlisi és un procés que no necessita ni reactius perillosos ni equips especials, es basa en tecnologies senzilles i eficients. A més, no es necessita l'addició de reactius químics, és respectuós amb el medioambient i senzill d'utilitzar.

Encapsular el fotosensibilitzador: avantatges

El tiopirilio, el sensibilizador fotoquímic que els investigadors de l'Institut de Tecnologia Química han encapsulat en les zeolites, és un compost innocu i inert que resulta per si mateix més estable que altres fotoiniciadors. A més, el fet que estigui encapsulat en les zeolitas suposa tot un seguit d'avantatges: major durabilitat del composite forjat, ja que incrementa la duresa del material (no només per la pròpia activitat catalítica, sinó perquè la zeolita arriba a formar part de l'estructura del material final); el material polimeritzat és més homogeni i la toxicitat del procés és menor.

En aquells processos en els quals fos necessari recuperar el material, això es podria fer de manera fàcil. Finalment, el nou material no modificaria el procés de fabricació ni l'ús del producte final existent en l'actualitat.

Síntesi "vaixell en ampolla"

Donat que la majoria dels cations tiopirili són massa voluminosos per a ser adsorbitd en l'interior de les cavitats de les zeolitas de porus gran, els investigadors de l'Institut de Tecnologia Química han desenvolupat un procediment de síntesi denominat "vaixell-en-ampolla", nom que fa referència a les maquetes de vaixells en ampolles de cristall. Per construir aquestes maquetes, es van introduint les peces amb pinces, una a una, i el vaixell es va construint dintre de la pròpia ampolla.

De forma similar, aquest procés de síntesi es basa en l'adsorció de precursors adequats de menor grandària molecular i que poden difondre, introduint-se en l'interior dels espais intracristalins i interiors de les zeolitas. Un cop dons de la zeolita, els precursors reaccionen per formar el producte desitjat, en aquest cas el tiopirili, ela qual, quan ja s'ha format, roman immobilitzat en l'interior de les cavitats ja que les seves dimensions no li permeten travessar les obertures de les mateixes.

Els investigadors han realitzat proves a escala de laboratori i ara busquen arribar a acords de cooperació tècnica amb empreses involucrades en processos en els quals s'utilitzen fotosensibilitzadors. És el cas dels proveïdors de subministraments d'odontologia, i les empreses dedicades a la fabricació de pintures i de materials polimèrics de recobriment especialment resistents. Igualment, aquest grup d'investigació desitja establir un projecte d'R+D per a l'explotació exclusiva o no dels resultats.