Red de coordinación que cambia de forma reversible entre dos polimorfos no porosos y una fase porosa de gran área de...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Química
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• Las estructuras metálico-orgánicas (MOF) son prometedoras para el almacenamiento de gas.
• Los MOF conmutables ofrecen un control dinámico de la porosidad.
• La comprensión de las transiciones de fase en los MOF es crucial para las aplicaciones.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar y caracterizar una nueva red cúbica primitiva interpenetrada (pcu), X-pcu-5-Zn.
• Para investigar el comportamiento de cambio de fase reversible de X-pcu-5-Zn.
• Para explorar las propiedades de absorción de gas y las aplicaciones potenciales de X-pcu-5-Zn.

Principales métodos:

• Síntesis solvotermal de X-pcu-5-Zn.
• Análisis de la absorción de gases (absorción de CO2 a 195 K).
• Difracción de rayos X monocristalino para la caracterización estructural de los polimorfos.

Principales resultados:

• Se sintetizó una red de PCU interpenetrada de 2 veces, X-PCU-5-Zn.
• X-pcu-5-Zn exhibe una conmutación reversible entre los polimorfos abiertos (α) y cerrados (β, γ).
• La forma α muestra una alta absorción de CO2 (255 cm3/g a 195 K) a través de la isotermia tipo F-IV.
• El polimorfo β se aisló mediante la activación de la forma α cargada de CO2, que persiste a través de ciclos.
• Los cambios de fase ocurrieron de una manera de un solo cristal a un solo cristal.

Conclusiones:

• X-pcu-5-Zn demuestra una combinación única de alta absorción de CO2 y cambio reversible.
• El aislamiento de un nuevo polimorfo a través de la activación de gas no tiene precedentes.
• Las transiciones de fase de monocristal a monocristal facilitan la comprensión estructural de los MOF dinámicos.