Valencià:
El Laboratori de Química Teòrica i Computacional (QTC) de la Universitat Jaume I de Castelló (UJI) en col·laboració amb el Centre de Desenvolupament de Materials Funcionals (CDMF) de la Universitat Federal de São Carlos (UFSCar) ha publicat un article titulat «Selective Synthesis of α-, β-, and γ-Ag2WO4 Polymorphs: Promising Platforms for Photocatalytic and Antibacterial Materials» en la revista científica Inorganic Chemistry, que presenta nous materials fotocalítics i biocides per a l'eliminació de fàrmacs en aigües residuals.
L'estudi presenta un procediment, per un mètode simple a temperatura ambient sense utilitzar surfactants, que permet la síntesi selectiva de polimorfs del wolframat de plata (Ag2WO4), coneguts com α-, β-, i γ; aquests dos avantatges faciliten la producció d'aquests materials a escala industrial. A més, la investigació discuteix els possibles mecanismes d'activitat fotocatalítica i antibacteriana dels polimorfs, així com els processos de formació i creixement.
Inicialment, els polimorfs del wolframat de plata (fases α, β, i γ) es van sintetitzar de manera selectiva per precipitació controlant les relacions volumètriques dels dos precursors en dissolució: nitrat de plata i wolframat de sodi. Una vegada superades aquestes fases, es van investigar les propietats estructurals, microestructurals i electròniques del material usant una combinació de diverses tècniques experimentals.
A continuació, sobre radiació de llum ultraviolada, es van analitzar les relacions estructura-activitat entre la morfologia i les activitats fotocatalítiques, amb especial èmfasi en la degradació del fàrmac amilorida, un diürètic que impedeix que el cos absorbisca massa sal i ajuda a mantenir els nivells de potassi, i propietats antibacterianes per a l'eliminació del Staphylococcus aureus (resistent a la penicil·lina).
En la investigació es van utilitzar diversos mètodes d'anàlisi i caracterització, com ara difracció de raigs X i refinaments de Rietveld, espectroscòpia d'absorció de raigs X, microscòpia electrònica de rastreig per emissió de camp i imatges de fotoluminescència, entre altres. També es van realitzar càlculs de primers principis a nivell de la teoria del funcional de la densitat.
L'equip investigador durà a terme estudis teòrics i computacionals per a complementar i racionalitzar els resultats experimentals, que han permès comprendre d'una forma detallada, en el nivell atòmic, la morfologia i les superfícies externes dels polimorfs de wolframat de plata, que són els responsables de les activitats fotocatalítiques i antibacterianes.
Els resultats indiquen que fins i tot el α-Ag2WO4, sent la fase més estable i la que més s'ha explorat en diverses aplicacions, va ser la fase β-Ag2WO4 la que va presentar els millors resultats per a les aplicacions explorades. «A partir d'ara volem investigar altres comportaments i aplicacions de les fases β- i γ-Ag2WO4, les menys estables i, per tant, les que menys s'han estudiat fins ara», assenyala el professor Juan Andrés, director del Laboratori de QTC de l'UJI i investigador principal d'aquest treball.
Des de fa més de trenta anys, la col·laboració entre el Laboratori de QTC de l'UJI i el CDMF ha permès obtenir nous materials i tecnologies, i s'han publicat més de 80 articles sobre semiconductors en les revistes més prestigioses de química, física, ciència de materials i nanotecnologia.
Article: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.inorgchem.0c03186

Español:
El Laboratorio de Química Teórica y Computacional (QTC) de la Universitat Jaume I de Castellón (UJI) en colaboración con el Centro de Desarrollo de Materiales Funcionales (CDMF) de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar) han publicado un artículo titulado «Selective Synthesis of α-, β-, and γ-Ag2WO4 Polymorphs: Promising Platforms for Photocatalytic and Antibacterial Materials» en la revista científica Inorganic Chemistry, que presenta nuevos materiales fotocalíticos y biocidas para la eliminación de fármacos en aguas residuales.
El estudio presenta un procedimiento, por un método simple a temperatura ambiente sin utilizar surfactantes, que permite la síntesis selectiva de polimorfos del wolframato de plata (Ag2WO4), conocidos como α-, β-, y γ; estas dos ventajas facilitan la producción de estos materiales a escala industrial. Además, la investigación discute los posibles mecanismos de actividad fotocatalítica y antibacteriana de los polimorfos, así como los procesos de formación y crecimiento.
Inicialmente, los polimorfos del wolframato de plata (fases α, β, y γ) se sintetizaron de forma selectiva por precipitación controlando las relaciones volumétricas de los dos precursores en disolución: nitrato de plata y wolframato de sodio. Una vez superadas estas fases, se investigaron las propriedades estructurales, microestructurales y electrónicas del material usando una combinación de diversas técnicas experimentales.
A continuación, sobre radiación de luz ultravioleta, se analizaron las relaciones estructura-actividad entre la morfología y las actividades fotocatalíticas, con especial énfasis en la degradación del fármaco amiloride, un diurético que impide que el cuerpo absorba demasiada sal y ayuda a mantener los niveles de potasio, y propiedades antibacterianas para la eliminación del Staphylococcus aureus (resistente a la penicilina).
En la investigación se utilizaron diversos métodos de análisis y caracterización, como difracción de rayos X y refinamientos de Rietveld, espectroscopía de absorción de rayos X, microscopía electrónica de barrido por emisión de campo e imágenes de fotoluminiscencia, entre otros. También se realizaron cálculos de primeros principios a nivel de la teoría del funcional de la densidad.
El equipo investigador llevará a cabo estudios teóricos y computacionales para complementar y racionalizar los resultados experimentales, que han permitido comprender de una forma detallada, en el nivel atómico, la morfología y las superficies externas de los polimorfos de wolframato de plata, que son los responsables de las actividades fotocatalíticas y antibacterianas.
Los resultados indican que incluso el α-Ag2WO4, siendo la fase más estable y la que más se ha explorado en varias aplicaciones, fue la fase β-Ag2WO4 la que presentó los mejores resultados para las aplicaciones exploradas. «A partir de ahora queremos investigar otros comportamientos y aplicaciones de las fases β- y γ-Ag2WO4, las menos estables y, por tanto, las que menos se han estudiado hasta ahora», señala el profesor Juan Andrés, director del Laboratorio de QTC de la UJI e investigador principal de este trabajo.
Desde hace más de treinta años, la colaboración entre el Laboratorio de QTC de la UJI y el CDMF ha permitido obtener nuevos materiales y tecnologías, publicando más de 80 artículos sobre semiconductores en las revistas más prestigiosas de química, física, ciencia de materiales y nanotecnología.
Artículo: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.inorgchem.0c03186