Un equipo del ITQ ha patentado una innovadora ruta de síntesis para zeolitas halogenadas, mejorando su producción y abriendo nuevas aplicaciones en catalizadores, desinfección y energías renovables.
Un equipo del Instituto de Tecnología Química (ITQ), una colaboración entre el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València (UPV), ha logrado patentar una innovadora ruta de síntesis para producir zeolitas halogenadas. Este material poroso, modificado para incorporar yodo y bromo en su estructura, se obtiene de manera natural, en un solo paso y sin el uso de sustancias químicas. Este avance no solo simplifica y reduce los costos de producción en comparación con métodos tradicionales, sino que también abre nuevas posibilidades para su aplicación en procesos catalíticos, electrónicos, clínicos y antisépticos.
Las zeolitas son materiales cristalinos compuestos de silicio y aluminio que presentan una estructura microporosa, permitiendo la entrada de moléculas en su interior. Durante su fabricación artificial, las moléculas introducidas determinan la forma y tamaño de los poros, lo que les confiere propiedades específicas. Gracias a esta composición, estos minerales pueden actuar como filtros inteligentes, siendo ampliamente utilizados en procesos catalíticos para acelerar reacciones químicas.
La principal innovación protegida por la patente es una nueva metodología para sintetizar zeolitas halogenadas a partir de haloalcanos, compuestos orgánicos comunes en la industria química formados por cadenas de carbono e hidrógeno. En esta técnica, algunos átomos de hidrógeno son reemplazados por halógenos como el yodo y el bromo.
A través de esta nueva ruta se obtienen triyoduro y tribromuro, compuestos que contienen tres átomos del mismo halógeno. Estos materiales tienen múltiples aplicaciones: pueden ser utilizados como catalizadores heterogéneos para aumentar la velocidad en reacciones químicas orgánicas o como electrolitos en celdas fotovoltaicas basadas en perovskitas, un material prometedor para la producción de módulos solares.
Otro uso destacado es su potencial como agentes desinfectantes para superficies, agua o heridas cutáneas gracias a la liberación controlada del triyoduro. Esto permitiría crear desinfectantes yodados en polvo, revolucionando el mercado actual donde estos productos solo están disponibles en estado líquido. Las pruebas biológicas realizadas han mostrado resultados igual o superiores a los obtenidos con povidona yodada comercial.
Judit Oliver, científica titular del CSIC en el ITQ (CSIC-UPV), afirma: “Este avance científico abre la puerta a aplicaciones novedosas en diferentes sectores. Como material sólido actúa como un catalizador heterogéneo altamente eficiente.” Además destaca su impacto humano en el ámbito clínico al permitir la liberación controlada de yodo para potabilizar agua o desinfectar superficies hospitalarias.
La tecnología patentada se basa en un procedimiento innovador que genera aniones de triyoduro y tribromuro dentro de las zeolitas durante su síntesis. A diferencia de los métodos convencionales que requieren introducir estos aniones forzosamente, este nuevo enfoque permite incluirlos naturalmente durante el proceso, lo que reduce tanto los costos como la complejidad del mismo.
Antonio Leyva, investigador científico del ITQ (CSIC-UPV), explica: “Nuestra tecnología representa un cambio de paradigma al permitir generar triyoduro directamente dentro de zeolitas mediante una reacción eficiente.” Esta técnica no solo es más económica sino también más sostenible ya que evita el uso de disolventes agresivos.
El desarrollo de esta tecnología ha sido posible gracias a la colaboración con el grupo dirigido por la Dra. Alba Ruiz Gaitán, del Hospital Universitario La Fe de València, quien ha realizado pruebas sobre la actividad biológica del material. Asimismo, se está trabajando junto a Pablo P. Boix, especialista en perovskitas del ITQ (CSIC-UPV), para explorar sus aplicaciones.
Aparte, esta patente ha recibido apoyo financiero por parte de la UPV que facilitará un plan empresarial con Viromii Innovation S.L., orientado a desarrollar una spin-off relacionada con esta prometedora tecnología.