Científicos del Instituto de Ciencia de Materiales Celulares de la Universidad de Kyoto han descubierto un nuevo compuesto de racimo que podría ser un catalizador. Los compuestos llamados polioxometalatos contienen un grupo grande de óxido de metal que lleva una carga negativa. Se encuentran en todas partes, desde medicamentos antivirales hasta baterías recargables y dispositivos de memoria flash.

Científicos del Instituto de Ciencia de Materiales Celulares de la Universidad de Kyoto han descubierto un nuevo compuesto de racimo que podría ser un catalizador. Los compuestos llamados polioxometalatos contienen un grupo grande de óxido de metal que lleva una carga negativa. Se encuentran en todas partes, desde medicamentos antivirales hasta baterías recargables y dispositivos de memoria flash.

El nuevo compuesto de grupo es un yoduro de hidroxi (HSbOI) y es inusual porque tiene grupos grandes cargados positivamente. Solo se han encontrado y estudiado un puñado de estos compuestos de racimo cargados positivamente.

“En ciencia, el descubrimiento de nuevos materiales o moléculas puede crear una nueva ciencia”, dice el químico Hiroshi Kageyama de la Universidad de Kyoto. «Creo que estos nuevos grupos cargados positivamente tienen un gran potencial».

El primer grupo de óxidos metálicos se descubrió en 1826. Desde entonces, los químicos han sintetizado cientos de compuestos que contienen grupos cargados negativamente que muestran propiedades útiles para el magnetismo, la catálisis, la conducción iónica, las aplicaciones biológicas y la información cuántica. Sus propiedades los hacen útiles en varios campos, desde la catálisis hasta la medicina y la síntesis química.

En los últimos años, los científicos han centrado su atención en sintetizar compuestos con grupos cargados positivamente y aprender sobre sus propiedades.

Kageyama y su colega Ryu Abe encontraron su grupo positivo por accidente. Desde 2016, los dos científicos, Kageyama, un químico de estado sólido, y Abe, un químico de catálisis, han estado buscando nuevos compuestos que puedan absorber la luz visible para la fotocatálisis. Examinaron un cloro que contiene (Sb4O5clase2) compuesto e intenta reemplazar el átomo de cloro con yodo.

«Sin embargo, accidentalmente se recibió un nuevo material que era completamente diferente de lo esperado», dice Kageyama.

Lo que los científicos esperaban era un material que contuviera 22 átomos en la celda unitaria. Lo que obtuvieron en cambio fue un compuesto que contenía 800 átomos en su celda unitaria.

Inicialmente, los científicos no pudieron desentrañar la estructura de la sustancia química. Una técnica tradicional llamada difracción de rayos X en polvo fracasó dada la complejidad del material. Después de un año, Kageyama pensó que podía usar la tomografía electrónica tridimensional, una técnica de microscopía electrónica de vanguardia que recientemente atrajo la atención como una herramienta para obtener imágenes de la estructura de las proteínas. Los científicos recurrieron a Artem Abakumov y Joke Hadermann de la Universidad de Amberes, Bélgica, para trabajar en la estructura. Y cuando sus colaboradores enviaron los datos, los científicos se emocionaron al ver grandes cúmulos.

El trabajo de laboratorio posterior mostró que la molécula de hidroxiyoduro contiene protones ácidos, lo cual es importante para la catálisis.

«Este hallazgo podría abrir nuevas posibilidades en el diseño de catalizadores sólidos», dice Kageyama.

Su trabajo será publicado en Science Advances.

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HACERYo: https://doi.org/10.1126/sciadv.abm5379

Acerca del Instituto de Ciencias Integradas de Materiales Celulares (iCeMS) de la Universidad de Kyoto:
Nuestra misión en iCeMS es explorar los misterios de la vida mediante el desarrollo de compuestos para controlar las células y luego desarrollar materiales inspirados en la vida.
https://www.icems.kyoto-u.ac.jp/

Para mas informacion contacte:
Christopher Monahan / Yo Mindy Takamiya
[email protected]


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