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Noble Gases02:54

Noble Gases

20.6K

The elements in group 18 are noble gases (helium, neon, argon, krypton, xenon, and radon). They earned the name “noble” because they were assumed to be nonreactive since they have filled valence shells. In 1962, Dr. Neil Bartlett at the University of British Columbia proved this assumption to be false.
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MOF de tierras raras de respiración continua basadas en cúmulos hexanucleares con propiedades de captura de gases

Giasemi K Angeli1, Edward Loukopoulos1, Konstantinos Kouvidis1

  • 1Department of Chemistry, University of Crete, Voutes, 71003 Heraklion, Greece.

Journal of the American Chemical Society
|June 29, 2021
PubMed
Resumen

Los investigadores desarrollaron nuevos marcos de metales orgánicos de tierras raras (RE-MOF) con capacidades únicas de respiración y captura de gases. Estos MOF flexibles ofrecen propiedades ajustables para aplicaciones de materiales avanzados.

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Área de la Ciencia:

  • Ciencias de los materiales
  • Química
  • Nanotecnología

Sus antecedentes:

  • Los materiales porosos receptivos al huésped son cruciales para aplicaciones avanzadas.
  • El diseño racional de estos materiales requiere comprender su formación y comportamiento.
  • Los marcos de metales orgánicos de tierras raras (RE-MOF) son una clase prometedora de dichos materiales.

Objetivo del estudio:

  • Para reportar una serie novedosa de RE-MOFs estables con comportamiento de respiración continuo.
  • Para investigar sus propiedades sin precedentes de atrapamiento de gases.
  • Comprender los factores que controlan su flexibilidad y su capacidad de absorción.

Principales métodos:

  • Síntesis de RE-MOFs utilizando un ligando carboxilato tetratópico asimétrico y los cationes RE.
  • Difracción de rayos X de un solo cristal para el análisis estructural.
  • Estudio de la absorción de gases y vapores (N2, Ar, Kr, CO2, CH4, Xe, EtOH, CH3CN, C6H6, C6H14)
  • Cálculos teóricos para elucidar los mecanismos estructurales y de sorción.

Principales resultados:

  • Se sintetizaron nuevos RE-MOF estables (RE-thc-MOF-1) con una topología (3,3,8) -c thc.
  • Estos MOF exhiben un comportamiento de respiración continuo y notables propiedades de captura de gases.
  • Los efectos sinérgicos del obstáculo estérico (moléculas de disolvente, ligandos 2-FBA) y las interacciones de marco catiónico regulan la hinchazón y la sorción.

Conclusiones:

  • Las moléculas de disolvente coordinadas y los ligandos 2-FBA controlan cooperativamente la respiración y la captura de gases.
  • Los ligandos 2-FBA controlan selectivamente la adsorción de vapor.
  • Estos hallazgos permiten el diseño de MOFs sintonizables y flexibles basados en RE para aplicaciones específicas.