Únete á nosa canle de Whatsapp
Un estudo internacional con participación do Instituto de Ciencia de Materiais de Madrid, pertencente ao Consello Superior de Investigacións Científicas(CSIC), descubriu unha nova zeolita estable cun sistema tridimensional de poros extragrandes interconectados. A nova zeolita, denominada ZEO-1, mostra que os poros destes minerais poden superar 7 angstroms de tamaño (1 angstrom equivale á dezmilmillonésima parte dun metro) e, por tanto, pasar o límite observado durante oito décadas de investigación.
Este descubrimento, publicado en Science, podería aplicarse no desenvolvemento de novos fármacos ou na redución da polución ambiental. As zeolitas son materiais cristalinos microporosos cuxa aplicación na separación de gases ou en procesos catalíticos depende da apertura dos poros que limita o acceso das moléculas ao interior das zeolitas, onde teñen lugar as reaccións.
Utilidade das zeolitas
As zeolitas son aluminosilicatos compostos por óxido de aluminio e sílice, utilizados en procesos catalíticos, na separación de gases ou na captación de contaminantes debido ás propiedades dos seus poros. O acceso de moléculas ao interior dos poros, onde teñen lugar tanto a absorción (a adhesión de átomos, ións ou moléculas dun gas, líquido ou sólido disolto nunha superficie) como a reacción catalítica, depende do seu tamaño. Para procesar moléculas maiores fan falta zeolitas con poros de maior tamaño.
En máis de 80 anos de investigación, ningunha zeolita lograra presentar un poro cun tamaño superior a 7 angstroms. Con todo, ZEO-1 presenta un sistema 3D de poros cuxo tamaño alcanza os 10 angstroms e unha estabilidade que permite manter a súa estrutura mesmo cando alcanza temperaturas de 1000 º C. Debido á súa porosidade, forte acidez e alta estabilidade, ZEO-1 pode atopar aplicacións como catalizador en química fina para a produción de intermedios farmacéuticos, en liberación controlada de substancias, para a redución da contaminación ou como soporte para a encapsulación de substancias fotoactivas.
Esta nova zeolita podería ser útil en aplicacións relacionadas con moléculas máis grandes
Para demostralo, o equipo científico mediu a absorción á superficie interna da zeolita dunha molécula de maior tamaño, denominada colorante Vermello Nilo. Ademais, probaron o seu rendemento no refinamento de petróleo, un proceso necesario para a produción de combustibles. En ambos os casos, o rendemento de nova zeolita superou ás zeolitas de poros grandes convencionais que se utilizan hoxe en día.
Determinar a estrutura con luz de sincrotrón
Este achado desenvolveuse mediante a aplicación dunha metodoloxía de cribado de alto rendemento. Con todo, a pesar da especificidade do método empregado, a caracterización da estrutura deste novo material supuxo un reto para os investigadores debido ao seu pequeno tamaño, escasa simetría e a unha complexa estrutura formada con 21 e 43 átomos asimétricos de sílice (aluminio) e osíxeno, respectivamente.
Referencias:
A stable aluminosilicate zeolite with intersecting three-dimensional extra-large pores (Publicado en Science).
