Investigadores del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) en la Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa (UNIDEF) modificaron químicamente materiales semiconductores híbridos conocidos como Metal Organic Framework (MOF) y lograron modificar sus características para que pueda usar una mayor parte de la energía lumínica del sol en reacciones.

Los científicos lograron ampliar el espectro de absorción de luz, lo cual optimizó las características fotocatalíticas, es decir, la capacidad de las moléculas de convertir la energía lumínica en química, del compuesto. Así obtuvieron un compuesto cuya actividad fotocatalítica es similar a la del dióxido de titanio, que es el catalizador más eficiente que se conoce, con la ventaja de que este nuevo compuesto no sólo puede aprovechar y utilizar la radiación ultravioleta (un 4% del espectro electromagnético), sino que también absorbe parte de la luz visible (que representa cerca de un 43 por ciento).

“Tener un fotocatalizador tan eficiente, que además absorba luz visible, puede permitirnos descontaminar el agua, desarrollar celdas solares y hasta romper las moléculas de agua para obtener hidrógeno y con ello generar energía limpia y renovable sólo a partir de la luz del sol, que tiene la gran ventaja de ser gratuita”, explica Eugenio Otal, investigador asistente del CONICET en UNIDEF.

Los MOF son compuestos sólidos, nanométricos, formados por moléculas metálicas, denominadas clusters, que se unen entre sí a través de moléculas orgánicas – ligandos orgánicos – siguiendo un ordenamiento perfectamente regular en el espacio. Lo que los distingue de otros polímeros de coordinación metálico-orgánica es que poseen una gran superficie vacía. Es esta porosidad la que hace de estos compuestos buenos catalizadores y almacenadores de gases.

Para ampliar su espectro de absorción de luz, los investigadores modificaron el MOF-UiO-66-NH2 a través de aplicación, sobre su parte orgánica, de compuestos utilizados comúnmente para teñir telas. “Esto hizo que el sólido –originalmente blanco- tomará nuevos colores y así optimizara su reacción catalítica frente a la energía lumínica”, cuenta Ismael Fabregas, investigador adjunto del CONICET en el UNIDEF.