La investigación de BCMaterials, portada de Journal of Materials Chemistry A

Un estudio liderado por la investigadora de BCMaterials Maibelin Rosales, junto con Senentxu Lanceros-Méndez, Javier del Campo y Jorge Saiz, ha sido publicado en la revista Journal of Materials Chemistry A y seleccionado para ilustrar la portada del número.

El trabajo, realizado en colaboración con los investigadores Babak Anasori y Brian C. Wyatt (Purdue University / Argonne National Laboratory), así como con Andreas Rosenkranz, Andreina García, Dario F. Zambrano y Camilo Zolezzi (Universidad de Chile), aborda uno de los problemas más urgentes relacionados con la seguridad del agua a nivel mundial: la contaminación del agua potable por arsénico.

El equipo desarrolló nanohojas multicapa de MXene basadas en molibdeno, diseñadas con diferentes números de capas de titanio (Mo₂TiC₂ y Mo₂Ti₂C₃). Estos materiales combinan dos funciones en una sola estructura: absorben la luz solar para generar especies reactivas de oxígeno capaces de oxidar el arsenito tóxico [As(III)] y transformarlo en arsenato [As(V)], mucho menos peligroso, al tiempo que convierten la luz en calor localizado.

El principal hallazgo del estudio es que ambos efectos actúan de forma sinérgica. El calentamiento fototérmico favorece la movilidad de los portadores de carga, acelera la reacción fotoquímica y reduce la barrera de energía de activación del proceso de oxidación. De este modo, el proceso resulta más eficiente que utilizando únicamente luz o calor.

El material con doble capa de titanio, Mo₂Ti₂C₃, mostró un comportamiento especialmente eficaz, alcanzando hasta un 98,5 % de oxidación del arsénico bajo irradiación y una eficiencia de conversión fototérmica del 95 %.

Más allá del tratamiento del arsénico, esta estrategia «fototermocatalítica» abre una nueva vía para el diseño de materiales alimentados por energía solar que no dependen de semiconductores convencionales, ofreciendo una alternativa prometedora y sostenible para el desarrollo de nuevas tecnologías de remediación de aguas.

Enlace al artículo: https://doi.org/10.1039/d6ta02732f