A produção de substâncias químicas normalmente requer solventes prejudiciais ao meio ambiente. Depois que o grupo de pesquisa de Miriam Unterlass, professora de química do estado sólido da Universidade de Konstanz, produziu pela primeira vez substâncias orgânicas sem substâncias nocivas aquecendo-as em água quente, os pesquisadores agora podem obter outro sucesso:através da síntese hidrotermal, eles conseguiram formar e combinar em conjunto substâncias orgânicas e inorgânicas no mesmo recipiente de reação – especificamente, um sólido inorgânico que encerra moléculas orgânicas de corante. Quando exposto à luz, que é em geral o recurso energético mais ecológico, o material híbrido funciona como um catalisador, ou seja, um fotocatalisador. Como o fotocatalisador é sólido, ele pode ser usado várias vezes.
O estudo foi publicado recentemente online pelo Journal of Materials Chemistry A .

A síntese hidrotérmica, ou seja, a produção de materiais sob pressão em água quente, é copiada da natureza. Em reservatórios subterrâneos de água quente, por exemplo, cristais de rocha se formam à medida que os átomos dissolvidos na água quente reagem entre si, primeiro formando moléculas e depois cristais. Da mesma forma, moléculas inorgânicas podem ser produzidas em química sintética – e como descrito em um estudo sobre o processo ecologicamente correto na síntese de substâncias orgânicas a partir de 2021 por Miriam Unterlass – também moléculas orgânicas sem solventes tóxicos.

Sinergia ecológica de ambos os processos

Uma sinergia ecologicamente correta de ambos os métodos surge dos resultados atuais, nos quais o primeiro autor Dr. Hipassia Moura, pesquisador de pós-doutorado da equipe de Miriam Unterlass, desempenha um papel importante. Miriam Unterlass diz:"Em nosso trabalho, mostramos que é possível formar substâncias inorgânicas e orgânicas ao mesmo tempo em 'água quente' e que algo útil sai disso".

O fato de o material híbrido poder ser produzido completamente sem solventes tóxicos é ainda mais notável porque a equipe de pesquisa do químico trabalha com moléculas de corantes que normalmente requerem produtos químicos altamente tóxicos para sua síntese. O núcleo da nova substância, que foi criada em água quente, é formado por moléculas de corante que existem como solução, enquanto o material que as envolve tem as propriedades de um sólido. O resultado é um sólido que se comporta como uma solução em termos de propriedades ópticas.

Catalisador reutilizável

Os corantes como soluções têm propriedades muito específicas. As moléculas de corante usadas pela equipe de pesquisa de Miriam Unterlass são capazes de absorver a luz e, assim, catalisar reações. Este processo é semelhante à fotossíntese nas plantas, onde também são pigmentos que absorvem a luz necessária para a fotossíntese. Ao contrário de uma solução que deve ser descartada após o uso, o material híbrido tem a vantagem adicional de poder ser usado repetidamente como catalisador, porque é como um sólido por fora.

Os alvos específicos da equipe de pesquisa para aplicação são pequenas moléculas orgânicas que desempenham um papel em produtos farmacêuticos. Em princípio, no entanto, o método é relevante para várias reações químicas e, portanto, para a produção de inúmeros produtos sintéticos. E enquanto a água ainda precisa ser aquecida para a síntese do material híbrido, apenas a energia da luz é necessária para o efeito catalítico. "A luz é o melhor recurso que temos. A luz não pode ser usada", diz Miriam Unterlass. + Explorar mais

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