Piauín osavaltion yliopiston (UFP) rooli tieteellisessä ja akateemisessa kehityksessä on esimerkki siitä, kuinka tutkimus ja koulutus voivat muokata yhteiskuntaa ja edistää alueellista kehitystä. Tämä yliopisto on keskeinen toimija alueen tutkimustoiminnassa ja sillä on merkittävä rooli korkeakoulutuksessa, erityisesti kemian ja luonnontieteiden alalla. Yliopiston asiantunteva tutkimus, joka kattaa muun muassa heterogeenisen katalyysin, materiaalitieteet ja puolijohteiden kehityksen, luo pohjan uusille innovaatioille ja yrityksille.

Yliopiston kemian tutkimusohjelmat ovat nousseet kansainvälisesti tunnetuiksi, ja ne tarjoavat opiskelijoille mahdollisuuden kehittää tieteellistä ajatteluaan ja osallistua huipputason tutkimukseen. Erityisesti Piauín yliopiston kemian laitoksen kehittämät ohjelmat ovat kiitollisia esimerkkejä siitä, miten paikallinen tutkimus voi tukea maailmanlaajuista tiedeyhteisöä ja samalla ratkaista alueellisia haasteita. Tämä tutkimustyö ei ole vain teoreettista; se on käytännöllistä ja suoraan sovellettavissa teollisuuteen ja yritysmaailmaan.

Tiede ja tutkimus eivät ole vain tiedon lisäämistä; ne ovat työkaluja, jotka voivat tuottaa uusia ratkaisuja globaaleihin ongelmiin, kuten ilmastonmuutokseen, energian varastointiin ja kestävän kehityksen edistämiseen. Esimerkiksi semikonduktoreiden ja materiaaliteknologioiden tutkimus voi johtaa uusiin energiatehokkaisiin ratkaisuihin, kun taas katalyysitutkimus voi parantaa kemiallisten prosessien kestävyyttä ja vähentää haitallisten päästöjen määrää.

Tämän tyyppinen tutkimus ei kuitenkaan ole pelkästään tieteellisten ongelmien ratkaisemista. Se on myös taloudellinen ja yhteiskunnallinen investointi. Uusien tutkimuslaitosten ja ohjelmien perustaminen, tutkimusrahoituksen hakeminen ja yhteistyön lisääminen eri instituutioiden välillä auttavat vahvistamaan alueen kilpailukykyä ja luomaan työpaikkoja. Yliopiston tutkimus on myös ollut voimakas katalysaattori alueen teollistumiseen, ja monet yritykset ovat saaneet alkunsa sen tarjoamasta osaamisesta ja teknologioista.

Yliopiston tarjoamat post-graduointiohjelmat ja jatkokoulutusmahdollisuudet, erityisesti kemian ja muiden luonnontieteiden alalla, antavat opiskelijoille ja tutkijoille mahdollisuuden syventää osaamistaan ja osallistua kansainvälisiin tutkimusverkostoihin. Piauín yliopiston yhteistyö yliopistojen ja tutkimuslaitosten kanssa ympäri maailmaa tuo alueelle paitsi tieteellistä pääomaa myös kulttuurista ja taloudellista vaihtoa.

On kuitenkin tärkeää huomata, että vaikka tiede ja tutkimus tarjoavat valtavat mahdollisuudet, ne myös asettavat vaatimuksia. Tutkijoilta ja opiskelijoilta vaaditaan jatkuvaa sopeutumista uusiin teknologioihin ja menetelmiin, kykyä työskennellä monikulttuurisissa ja monialaisissa ympäristöissä sekä valmiutta ottaa vastaan globaaleja haasteita. Piauín yliopisto on tässä suhteessa esimerkki siitä, kuinka yliopistot voivat tarjota laajempaa yhteiskunnallista palvelua, joka menee yli akateemisen maailman rajojen.

Piauín yliopiston esimerkki osoittaa myös sen, kuinka tärkeää on tukea nuorten tutkijoiden ja opiskelijoiden tutkimusintressejä ja antaa heille resursseja ja mahdollisuuksia tehdä innovatiivista ja soveltavaa tutkimusta. Tällainen tukiverkosto voi tuottaa paitsi uutta tieteellistä tietoa myös uusia liiketoimintamahdollisuuksia ja alueen elinkeinoelämän kehittymistä. Tämänkaltaiset yhteistyömallit ja kytkökset teollisuuteen ovat elintärkeitä tulevaisuuden kestävän kasvun kannalta.

Tieteen ja tutkimuksen rooli ei ole vain tiedon tuottaminen, vaan myös sen soveltaminen käytäntöön. Uuden tiedon hyödyntäminen alueellisesti ja globaalisti, yhteistyön ja verkostojen kehittäminen, sekä innovaatioiden luominen ovat avainasemassa, kun pyritään vastaamaan maailmanlaajuisiin haasteisiin. Tästä syystä on tärkeää, että tutkimus saa riittävästi rahoitusta ja tukea niin julkiselta kuin yksityiseltä sektorilta.

Miten metastabilit β-Ag₂MoO₄- ja α-Ag₂WO₄-faasit vaikuttavat synteesiin ja fotokatalyyttisiin sovelluksiin?

Varhaisimmat tutkimukset, jotka raportoivat rakenteellisia tietoja kiteiden ritiläparametreista (a = b = 8,63 Å, c = 12,0 Å), juontavat juurensa vuosiin 1964 (Kihiborg 1964) ja 1968 (Kohlmuller ja Faurie 1968). Vuosien jälkeen, vuonna 2012, julkaistiin tutkimus (Arora et al. 2012), jossa tutkittiin Ag₂MoO₄-kristallien rakenteellista käyttäytymistä korkeassa paineessa käyttämällä röntgendiffraktiota ja Raman-spektroskopiaa. Vakaa β-Ag₂MoO₄-faasi, jolla on kuutiomainen rakenne, kokee faasimuutoksen noin 5 GPa paineessa metastabiiliin α-Ag₂MoO₄-faasiin, joka on tetragonaalinen. Tämän painealueen sisällä molemmat faasit voivat esiintyä samanaikaisesti.

Seuraavina vuosina monet tutkijat ovat pyrkineet stabiloimaan ja eristämään tämän metastabiilin faasin erilaisten synteesireittien avulla, kuten liuospohjaisella sade- tai saostusmenetelmällä AgNO₃:lla ja Na₂MoO₄·2H₂O:lla huoneenlämpötilassa käyttäen 2,3-bis(2-pyridyyli)pyrasiinia (dpp) stabiilointiaineena (Ng ja Fan 2015), yksinkertaisella ioninvaihtomenetelmällä CH₃COOAg:lla ja ammoniummolibdaatilla [(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O] käyttäen polyvinyylipyrrolidonia (PVP K30) ja trietanolamiinia (TEOA) stabiilointiaineina (Ng ja Fan 2017), sekä nopealla ja yksinkertaisella ultrasonisella ruiskupyrolyysimenetelmällä eri lämpötiloissa (400, 500, 600 ja 700 ºC) AgNO₃:lla ja H₂MoO₄:lla.

Monet näistä tutkimuksista eivät ole kuitenkaan onnistuneet eristämään 100%:sti tätä metastabiilia α-Ag₂MoO₄-faasia, ja tulevaisuudessa tarvitaan lisää tutkimuksia sen eristämiseksi ja tarkempien rakenteellisten tietojen saamiseksi. Kuten kuvasta 3.4(b) käy ilmi, β-Ag₂MoO₄-faasin metastabiileista vaiheista on julkaistu huomattavasti enemmän tutkimuksia, ja niistä on kertynyt laajempi kirjallisuus kuin γ-Ag₂MoO₄-faasiin liittyen.

Tutkimukset ovat edenneet myös Ag₂WO₄-materiaalien kohdalla. Aluksi Ag₂WO₄-kiteiden polimorfismista raportoitiin vuonna 1982 (van den Berg ja Juffermans 1982), ja sen jälkeen on ilmestynyt useita tutkimuksia metastabiilista β-Ag₂WO₄-faasiin liittyen. Nämä tutkimukset ovat keskittyneet stabiloitumisen ja eristämisen ongelmiin, ja niitä on julkaistu runsaasti erityisesti Kiinassa, Intiassa ja Brasiliassa, kuten kuvasta 3.4(c) käy ilmi.

Kokonaisuudessaan voidaan todeta, että maailmanlaajuiset tutkimukset Ag₂MoO₄- ja Ag₂WO₄-materiaalien metastabiilista faaseista ovat saavuttaneet merkittävän tason, mutta edelleen on haasteena löytää keinoja niiden täydelliseen eristämiseen ja rakenteellisten tietojen syventämiseen. Lisäksi, vaikka stabiloiminen ja eristäminen ovat olleet keskeisiä tutkimusaiheita, on myös tärkeää kiinnittää huomiota näiden faasien optisiin ja elektronisiin ominaisuuksiin, kuten fotoluminenssiin, fotokatalyyttiseen aktiivisuuteen ja elektrokinettisiin reaktioihin, jotka voivat avata uusia mahdollisuuksia ympäristösovelluksille.

Endtext