Estos nanomateriales se denominan h�bridos porque se componen de elementos de qu�mica org�nica, que estudia las mol�culas que contienen alg�n �tomo de carbono, y la inorg�nica, centrada en los dem�s elementos. �Gracias a la parte org�nica, los compuestos tienen caracter�sticas semejantes a las de un pol�mero y, por medio de la parte inorg�nica, se obtiene una interesante rigidez estructural�, explica Francisco Jos� Romero, uno de los investigadores del grupo del Departamento de Qu�mica Org�nica de la UCO que dirige el profesor C�sar Jim�nez Sanchidri�n y que est� integrado en el Instituto de Qu�mica Fina y Nanoqu�mica. Las posibilidades que ofrece esta combinaci�n de propiedades hace de los nanomateriales h�bridos un interesante objeto de estudio para los qu�micos. Estas nanopart�culas, denominadas PMO, (materiales peri�dicos mesoporosos organosil�cicos, en sus siglas en ingl�s), constituyen un enorme avance en el desarrollo de nuevos materiales desde su descubrimiento hace unos quince a�os.
Ventajas descritas
En un trabajo publicado en la revista cient�fica Journal of Catalysis, el grupo de la UCO muestra unas capacidades de los PMO que los puede hacer interesantes para la industria cosm�tica o farmac�utica. Los investigadores emplearon como catalizadores nanomateriales h�bridos PMO en la producci�n de acetato de bencilo, el componente activo presente en el aceite de jazm�n. Este aceite es muy usado en la producci�n de fragancias. Los materiales mesoporosos se comportaron tan activamente como lo hac�an las alternativas comerciales existentes al �cido sulf�rico, pero ten�an una ventaja respecto a ellas. �stas tienden a ganar volumen y, en �ltima instancia, a poner en riesgo las maquinarias en las que se realiza el proceso catal�tico, mientras que las nanopart�culas dejaban pasar las substancias catalizadas con mayor eficiencia gracias a su alta porosidad.
Estos nanomateriales demostraron tambi�n otra ventaja respecto al �cido sulf�rico. Eran capaces de ser reutilizados al menos hasta en cinco ciclos catal�ticos. El �cido sulf�rico no tiene esta capacidad y debe ser reemplazado cada vez que se emplea. Al ser de usar y tirar, los catalizadores de �cido sulf�rico generan un volumen de residuos que deben ser tratados para evitar la contaminaci�n del medio ambiente.
De forma resumida, estos nanomateriales presentan de forma experimental dos ventajas respecto a los catalizadores convencionales: son m�s reutilizables y m�s limpios que el �cido sulf�rico, y presentan mejor comportamiento en cuanto a porosidad que otros an�logos comerciales.
Otros procesos
�Ahora queremos comprobar si estos interesantes materiales tambi�n tienen comportamientos positivos en otros procesos de inter�s comercial, como la transformaci�n de mol�culas procedentes de la biomasa para la obtenci�n de biocombustibles�, avanza Dolores Esquivel, investigadora del programa Andaluc�a Talent Hub que desarrolla su trabajo en la UCO. Fruto de su estancia en Gante, en la investigaci�n tambi�n ha colaborado un centro de investigaci�n de la universidad de la ciudad belga.
Mar�a I. L�pez, Dolores Esquivel, C�sar Jim�nez Sanchidri�n, Francisco Jos� Romero Salguero, Pascal van der Voort. �A �one-step� sulfonic acid PMO as a reciclable acid catalyst�. Journal of Catalysis 326 (2015). 139-148