Estructura y evolución del sitio de las especies de Ni en los MOF MIL-127 para la catálisis de la oligomerización del...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Catálisis
• Nanotecnología

Sus antecedentes:

• Las estructuras metálicas orgánicas (MOF) ofrecen estructuras sintonizables para la catálisis.
• El desarrollo de catalizadores eficientes y estables para la oligomerización de las olefinas es crucial.
• La ingeniería de defectos en los MOF puede mejorar el rendimiento catalítico.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar y caracterizar un oxotrimero de valencia mixta MOF, Ni-MIL-127.
• Investigar la actividad catalítica del Ni-MIL-127 para la oligomerización del propileno.
• Comprender el papel de los defectos en la catálisis de MOF.

Principales métodos:

• Síntesis del Ni-MIL-127 MOF.
• Tratamiento térmico para crear defectos de enlace faltantes.
• Reacciones de oligomerización del propileno.
• Oxidación programada por temperatura, RMN de 1 hora, XAS y titulaciones in situ de NO para la cuantificación del defecto.
• Cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT).

Principales resultados:

• Ni-MIL-127 exhibe una estabilidad sin precedentes (~ 20 h) y actividad para la oligomerización del propileno sin co-catalizadores.
• El tratamiento térmico genera defectos de enlace faltantes, creando sitios de níquel catalíticamente activos (~62% de Ni activo).
• Los estudios cinéticos muestran energías de activación de 55-67 kJ mol-1 y dependencia de primer orden de la presión del propileno.

Conclusiones:

• Los MOF defectuosos de Ni-MIL-127 sirven como precatalizadores altamente efectivos para la oligomerización del propileno.
• El defecto de enlace faltante es crucial para generar sitios activos de níquel y permitir la catálisis.
• La ingeniería de defectos MOF ofrece una estrategia prometedora para el diseño de catalizadores avanzados de oligomerización de olefinas.