Las transiciones de fase en estructuras metal-orgánicas monitoreadas directamente a través de la microscopía...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Química
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• Las estructuras orgánicas metálicas (MOF) basadas en Zr6 con enlaces tetratópicos ofrecen sintonizabilidad estructural.
• El polimorfismo es común, pero las transiciones de fase en estos MOF rara vez se informan.
• La comprensión de las transformaciones polimórficas es crucial para el desarrollo de materiales de fase pura.

Objetivo del estudio:

• Descubrir y caracterizar las transiciones de fase en los MOF basados en Zr₆.
• Investigar el mecanismo de la transformación de microporo a mesoporo.
• Comprender las transformaciones polimórficas para el diseño racional de materiales.

Principales métodos:

• Microscopía electrónica de transmisión de células líquidas de temperatura variable en el lugar (VT-LCTEM).
• Microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HRTEM por sus siglas en inglés).
• Difracción de rayos X en polvo de temperatura variable in situ (VT-PXRD).

Principales resultados:

• Se observó una transición de fase desde el scu-NU-906 microporoso al csq-NU-1008 mesoporoso.
• La transformación fue monitoreada utilizando técnicas avanzadas de microscopía in situ y difracción.
• La transformación de microporo a mesoporo se produce a través de un mecanismo de disolución y precipitación en ácido fórmico.

Conclusiones:

• Las transiciones de fase en los MOF basados en Zr₆ se pueden estudiar utilizando técnicas in situ.
• La disolución-reprecipitación es el mecanismo para la transformación de scu-NU-906 a csq-NU-1008.
• Este hallazgo ayuda en el diseño racional de materiales MOF de fase pura.