Algunos de los materiales más útiles y versátiles hoy en día son los marcos de metal orgánico (MOF por sus siglas en inglés). Los MOF son una clase de materiales que demuestran versatilidad estructural, alta porosidad, propiedades ópticas y electrónicas muy interesantes, una combinación que los convierte en candidatos prometedores para una variedad de aplicaciones, incluyendo captura y separación de gases, sensores y fotocatálisis.
Debido a que los MOF son tan versátiles tanto en su diseño estructural como en su utilidad, los científicos los están probando en una serie de aplicaciones químicas. Una de ellas es la fotocatálisis, un proceso que acelera una reacción química mediante la luz.
Ahora, un equipo de científicos de la Escuela Politécnica Federal de Lausanne (Suiza), liderado por Kyriakos Stylianou, ha desarrollado un sistema basado en MOFs que puede realizar no uno, sino dos tipos de fotocatálisis simultáneamente: producir hidrógeno y la limpieza de contaminantes del agua. El material contiene el fosfuro de níquel (Ni2P), económico y disponible en abundancia y realiza una fotocatálisis eficiente bajo luz visible, lo que representa el 44% del espectro solar. Los resultados se han publicado en Science Advances.
El primer tipo de fotocatálisis, la producción de hidrógeno, implica una reacción llamada “división del agua”. Como sugiere su nombre, la reacción divide las moléculas de agua en sus componentes: hidrógeno y oxígeno. Una de las aplicaciones más importantes es usar el hidrógeno para combustible.
El segundo tipo de fotocatálisis se conoce como “degradación de contaminantes orgánicos” y tiene que ver con la descomposición de contaminantes presentes en el agua.
«Este sistema fotocatalítico libre de metales nobles acerca el campo de la fotocatálisis a las aplicaciones prácticas “solares” y muestra el gran potencial de las MOF en este campo”, concluye Stylianou en un comunicado.