Análogos MIL-53 basados en Mn(II): síntesis utilizando mu2-ligandos neutrales de puente y aplicación en la adsorción y separación de la fase líquida de los aromáticos C6-C8 en la fase líquida

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Química Química es la química.
• Nanotecnología La nanotecnología es la nanotecnología.

Sus antecedentes:

• Las estructuras metálicas orgánicas (MOF) ofrecen estructuras porosas ajustables para la adsorción y la separación.
• Los marcos MIL-53 son conocidos por su flexibilidad estructural y potencial en el almacenamiento y separación de gas.
• Los N-óxidos de piridina presentan una oportunidad para modificar las estructuras y propiedades de los MOF.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar y caracterizar nuevos cristales simples MIL-53 basados en Mn{II} utilizando ligandos de N-óxido de piridina.
• Investigar las capacidades de adsorción y separación en fase líquida de estos MOF para compuestos aromáticos C6-C8.
• Para aclarar el papel de las interacciones no covalentes, en particular las interacciones pi-pi, en el mecanismo de separación.

Principales métodos:

• Síntesis de cuatro cristales simples MIL-53 basados en Mn(II) utilizando N-óxidos de piridina neutra.
• Caracterización de las estructuras cristalinas y porosidad.
• Experimentos de adsorción en fase líquida utilizando compuestos MOF evacuados.
• Análisis de las transformaciones estructurales y la selectividad de adsorción.

Principales resultados:

• Se prepararon con éxito cuatro cristales simples MIL-53 basados en Mn{II}.
• El uso de 4,4'-bipridina-N, N'-dióxido (BPNO) dio como resultado cadenas interconectadas de óxido de manganeso con canales 1D accesibles.
• El compuesto evacuado demostró adsorción selectiva y separación de aromáticos C6-C7.
• Se observaron transformaciones de cristal a cristal durante los procesos de adsorción.

Conclusiones:

• Los MOFs MIL-53 sintetizados basados en Mn (II) son efectivos para la separación selectiva de compuestos aromáticos.
• La selectividad observada se atribuye a la evolución estructural y a las interacciones no covalentes, especialmente las interacciones pi-pi.
• La accesibilidad al canal del MOF y la flexibilidad estructural son factores clave en la adsorción de moléculas invitadas.