Síntesis, ensamblaje y dimensionamiento de ruedas azules de molibdeno sustituidas con lantánido neutro {Mo₉₀Ln₁₀}

Área de la Ciencia:

• Química inorgánica
• Ciencias de los materiales
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• Los complejos de polioxometalato de molibdeno azul (MB) son grupos multianiónicos construidos a partir de unidades repetitivas de molibdeno (Mo).
• Las ruedas MB conocidas como {Mo176} y {Mo154} cuentan con bloques de construcción {Mo8} con unidades {Mo2} que modulan el tamaño del anillo.

Objetivo del estudio:

• Para informar de una nueva clase de estructuras de MB dopajeadas con lantánidos, {Mo90Ln10}.
• Para demostrar la formación de estructuras con los lantánidos posteriores debido a la contracción de los lantánidos.
• Presentar las primeras ruedas de molibdato neutras en carga y explorar su aplicación en la separación de lantánidos.

Principales métodos:

• Síntesis por reducción de alta temperatura.
• Caracterización estructural mediante difracción de rayos X, análisis termogravimétrico (TGA), espectroscopia UV visible y estudios de plasma acoplado inductivamente (ICP).
• Validación de la neutralidad de carga a través del análisis del sitio de valencia de enlace (BVS), experimentos de solubilidad y titulaciones redox.

Principales resultados:

• Síntesis exitosa de las estructuras decaméricas {Mo90Ln10} (Ln = La, Ce, Pr).
• Observación de las estructuras {Mo92Ln9} (Ln = Nd, Sm) resultantes de la contracción de los lantánidos, conservando un enlace {Mo2}.
• Confirmación de los compuestos {Mo90Ln10} como las primeras ruedas de molibdato neutras en carga.
• Demostración del enriquecimiento selectivo de las ruedas de lantánido-MB para la separación de lantánidos.

Conclusiones:

• Se ha sintetizado una nueva clase de ruedas azules de polioxometalato de molibdeno, {Mo90Ln10}.
• Estas nuevas estructuras representan las primeras ruedas de molibdato neutras en carga, que ofrecen propiedades únicas.
• El proceso de autoensamblaje afinado permite el enriquecimiento selectivo de las ruedas de lantánido-MB, lo que facilita la separación del lantánido.