Aprovechando las altas presiones para generar porosidad, polimorfismo y expansión de celosía en el marco molecular no...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Física de las altas presiones Física de las altas presiones
• La cristalografía es una técnica de cristalografía.

Sus antecedentes:

• Los materiales estructurales moleculares como el cianuro de zinc (Zn(CN) 2 exhiben un comportamiento estructural complejo bajo estímulos externos.
• Comprender las transiciones de fase inducidas por presión es crucial para diseñar nuevos materiales con propiedades a medida.

Objetivo del estudio:

• Investigar sistemáticamente el comportamiento a alta presión del material marco molecular Zn(CN) 2.
• Resolver las estructuras de las nuevas fases inducidas por presión y comprender los factores que rigen su formación.
• Explorar el potencial para generar nuevos materiales porosos utilizando presión.

Principales métodos:

• Experimentos de alta presión utilizando la difracción del polvo de sincrotrón.
• Determinación de la estructura ab initio empleando métodos de cambio de carga y de espacio directo.
• Variación sistemática de fluidos transmisores de presión para sondear las vías de transición.

Principales resultados:

• Descubrimiento de cinco nuevas fases de Zn(CN)2: cuatro cristalinas y una amorfa.
• Identificación de las transiciones dependientes de la presión y del fluido, incluidas las transformaciones reconstructivas a polimorfos porosos (diamondoide, londaleite, pirita).
• Observación de expansiones de volumen significativas (hasta 2 veces) asociadas con la formación de estructuras porosas.

Conclusiones:

• El fluido transmisor de presión influye críticamente en las transiciones de fase de alta presión de Zn(CN) 2.
• La presión hidrostática se puede utilizar para crear nuevos materiales porosos a partir de sistemas de marco interpenetrados.
• La capacidad de retener nuevas fases porosas (dia-Zn{CN}2, lon-Zn{CN}2) a presión ambiente resalta su utilidad potencial.